Видеокарта это устройство - IT Справочник
Llscompany.ru

IT Справочник
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Видеокарта это устройство

Видеокарта

Содержание:

Обработка графической информации – одна из сложнейших задач, которые выполняет компьютер.

Видеокарта (видеоадаптер, видеоплата, разг. — видюха) – важная и сложная часть компьютера, в ее задачу входит обработка информации и вывод изображения на экран монитора. Современные видеокарты состоят из собственного процессора, кулера, оперативной памяти.

На протяжении многих последних лет существуют два основных производителя видеоплат. Это компании Nvidia и ATI Technologies (в 2006 году была приобретена американской компанией AMD). Компания Nvidia производит видеокарты под брендом GeForce, а ATI – под брендом Radeon.

Краткий принцип работы видеоадаптера

Процесс обработки графических данных – это очень сложный процесс. Чтобы получить на экране монитора определенное изображение, видеокарта выполняет много различных операций. Она получает информацию о будущей картинке от центрального процессора, после этого строит ее каркас, состоящий из точек (их называют «вершинами»).

Затем на этот каркас помещаются плоские кусочки – «полигоны». Под конец специальные программы («шейдеры») сглаживают углы, а на последнем этапе полученная фигура покрывается цветовой текстурой.

Т.к. картинка постоянно изменяется (особенно в компьютерных играх), расчеты должны производиться с очень большой скоростью. Только так можно обеспечить формирование необходимого количества кадров за 1 секунду. Идеальным для человеческого глаза является частота равная 25 кадров/сек. (англ. – FPS или Frames Per Second). Если количество кадров меньше, то будет заметно «торможение».

Почти все современные материнские платы и процессоры имеют встроенное видеоядро и поэтому покупать отдельную плату не всегда необходимо. В роли видеопамяти выступает часть оперативной памяти ПК. Не стоит ожидать высокой производительности от такого компьютера, но для работы в интернете и с офисными документами её будет вполне достаточно.

В случае, если вы планируете играть в компьютерные игры или заниматься обработкой графики или видео, без отдельной видеокарты не обойтись. Сегодня хорошая и мощная видюха является самым дорогим элементом при сборке игрового компьютера.

Устройство видеокарты

Рассмотрим из каких частей состоит видеоадаптер:

  • Графический процессор (от англ. GPU (Graphics processing unit) — графическое процессорное устройство, графическое ядро) – занимается расчетами и формированием графической информации, которая выводится на монитор компьютера. GPU — основа видеоадаптера и очень часто превосходит центральный процессор по своей сложности.
  • Видеопамять — является своеобразным буфером для временного помещения в него выводимых на монитор изображений, которые создаются и постоянно изменяются графическим ядром.
  • Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП) (от англ. RAMDAC (Random Access Memory Digital-to-Analog Converter)) – осуществляет преобразование цифровой информации в аналоговый сигнал, который отображается на мониторе ПК. От ЦАП зависит разрешение картинки, частота вертикальной развертки, количество отображаемых цветов. Цифровые мониторы или проекторы, которые подключаются к цифровому разъему видеокарты, используют свои собственные ЦАП и не зависят от RAMDAC видеокарты.
  • Видеоконтроллер – устройство, которое отвечает формирование и передачу на RAMDAC необходимой информации из видеопамяти.
  • Видео-ПЗУ (Video ROM) – представляет из себя микросхему, которая хранит базовую систему ввода-вывода данной видеоплаты, другими словами, BIOS, и определяет алгоритмы и правила, заданные производителем, используя которые, между собой взаимодействуют различные составные части видеокарты.
  • Система охлаждения, которая осуществляет отвод тепла от видеопроцессора, видеопамяти и др. компонентов и его рассеивание, для обеспечения рабочего температурного режима.

Разъемы для подключения в компьютер

Как мы уже отмечали выше, видюхи бывают внешние и встроенные. Рассмотрим немного подробнее особенности внешних видеокарт.

Внешняя видеокарта представляет собой плату расширения и подключается в один из портов на материнской плате.

Наиболее старый разъем для подключения это AGP (от англ. — Accelerated Graphics Port или в переводе – ускоренный графический порт). Довольно редко, но всё-таки его ещё можно встретить на довольно старых компьютерах. Он был разработан компанией Intel сразу после появления процессоров Intel Pentium II и предназначался для соединения видеокарт и материнских плат с целью увеличения быстродействия видеосистемы.

Но сегодня они безнадежно устарели, т.к. имеют очень малую пропускную способность шины (всего до 2.1 Гбайт/сек), при возросших требованиях современных программ и игр. Если в вашем компьютере установлена AGP видеокарта и нужно заменить ее на современную, то ничего не получится. Современные видеоадаптеры используют другой интерфейс – PCI Express x16.

В современных материнских платах отсутствует слот AGP, и все внешние видеокарты подключаются только через интерфейс PCI Express. Скорость шины данного интерфейса намного выше, чем у его предшественника. На сегодняшний день появилась уже третья версия интерфейса — PCI Express 3.0. С ним скорость передачи данных может достигать 16 Гбайт/сек.

Разъемы видеокарты

Современные видюхи обычно имеют по несколько разъемов, к которым можно подключить монитор (даже несколько мониторов одновременно), телевизор, проектор и т.д.

  • Наиболее старым выходным разъемом является VGA (от англ. Video Graphics Array). Появился данный разъем в далеком 1987 г. Как правило, при помощи него видеоплаты подключают к старым мониторам. Сигнал, выходящий через данный разъем, является аналоговым.
  • DVI (от англ. Digital Visual Interface) – цифровой выход. В основном используется для подключения современных ЖК-мониторов. В отличие от VGA. Может работать как аналоговым, так и с цифровым видеосигналом.
  • HDMI (от англ. High-Definition Multimedia Interface) — цифровой выход, используется для подключения ЖК-телевизоров и плазменных панелей. Основное отличие между HDMI и DVI в том, что разъём HDMI, кроме передачи видеосигнала, может передавать многоканальный цифровой аудиосигнал.
  • DisplayPort (DP) – также стандарт сигнального интерфейса, предназначенный для цифровых дисплеев. Рекомендуется к использованию в качестве самого современного интерфейса для соединения между собой аудио и видеоаппаратуры: компьютера с дисплеем или компьютера и домашнего кинотеатра.
Читать еще:  Как разогнать встроенную видеокарту

Не знаете, какую видеокарту выбрать? Хотите выбрать недорогую, но достаточно мощную? Позвоните в центр компьютерной помощи Комполайф, и наши специалисты проконсультируют вас по всем интересующим вопросам и дадут ценные рекомендации по выбору. Кроме этого, у нас вы можете заказать установку новой видеокарты в системный блок.

Устройство современной видеокарты

Сейчас практически все компьютеры оснащены дискретной видеокартой. С помощью данного устройства создается видимое на экране монитора изображение. Комплектующее это далеко не простое, а состоит из многих деталей, формирующих единую рабочую систему. В этой статье мы постараемся подробно рассказать обо всех компонентах современной видеокарты.

Из чего состоит видеокарта

Сегодня мы рассмотрим именно современные дискретные видеокарты, ведь интегрированные имеют совсем другую комплектацию и, в основном, они встроены в процессор. Дискретный графический адаптер представлен в виде печатной платы, которая вставляется в соответствующий разъем расширения. Все компоненты видеоадаптера расположены на самой плате в определенном порядке. Давайте подробнее разберем все составные части.

Графический процессор

В самом начале нужно поговорить о самой важной детали в видеокарте – GPU (графический процессор). От данного компонента зависит быстродействие и мощность всего устройства. В его функциональность входит обработка команд, связанных с графикой. Графический процессор берет на себя выполнение определенных действий, за счет чего снижается нагрузка на ЦП, освобождая его ресурсы для других целей. Чем современнее видеокарта, тем мощность установленного в ней GPU больше, она может превосходить даже центральный процессор благодаря наличию множества вычислительных блоков.

Видеоконтроллер

За генерацию картинки в памяти отвечает видеоконтроллер. Он посылает команды на цифро-аналоговый преобразователь и проводит обработку команд ЦП. В современной карточке встроенно несколько компонентов: контроллер видеопамяти, внешней и внутренней шины данных. Каждый компонент функционирует независимо друг от друга, позволяя осуществлять одновременное управление экранами дисплеев.

Видеопамять

Для хранения изображений, команд и промежуточных не видимых на экране элементов необходимо определенное количество памяти. Поэтому в каждом графическом адаптере присутствует постоянный объем памяти. Она бывает разных типов, отличающихся по своей скорости работы и частоте. Тип GDDR5 на данный момент является самым популярным, используется во многих современных карточках.

Однако еще стоит учитывать, что помимо встроенной в видеокарту памяти новые устройства задействуют и ОЗУ, установленную в компьютере. Для доступа к ней используется специальный драйвер через шину PCIE и AGP.

Цифро-аналоговый преобразователь

Видеоконтроллер формирует изображение, однако его нужно преобразовать в необходимый сигнал с определенными уровнями цвета. Данный процесс выполняет ЦАП. Он построен в виде четырех блоков, три из которых отвечают за преобразование RGB (красный, зеленый и синий цвет), а последний блок хранит в себе информацию о предстоящей коррекции яркости и гаммы. Один канал работает на 256 уровнях яркости для отдельных цветов, а в сумме ЦАП отображает 16,7 миллионов цветов.

Постоянное запоминающее устройство

ПЗУ хранит в себе необходимые экранные элементы, информацию с BIOS и некоторые системные таблицы. Видеоконтроллер никак не задействуется вместе с постоянным запоминающим устройством, обращение к нему происходит только со стороны ЦП. Именно благодаря хранению информации с BIOS видеокарта запускается и функционирует еще до полной загрузи ОС.

Система охлаждения

Как известно, процессор и графическая карта являются самыми горячими комплектующими компьютера, поэтому для них необходимо охлаждение. Если в случае с ЦП кулер устанавливается отдельно, то в большинство видеокарт вмонтирован радиатор и несколько вентиляторов, что позволяет сохранить относительно низкую температуру при сильных нагрузках. Некоторые мощные современные карточки очень сильно греются, поэтому для их охлаждения используется более мощная водяная система.

Интерфейсы подключения

Современные графические карты оснащены преимущественно по одному разъему HDMI, DVI и Display Port. Данные выводы являются самыми прогрессивными, быстрыми и стабильными. Каждый из этих интерфейсов имеет свои преимущества и недостатки, с чем вы можете подробно ознакомиться в статьях на нашем сайте.

В этой статье мы подробно разобрали устройство видеокарты, детально рассмотрели каждый компонент и выяснили его роль в устройстве. Надеемся, что предоставленная информация была полезной и вы смогли узнать что-то новое.

Отблагодарите автора, поделитесь статьей в социальных сетях.

Видеокарта

Видеокарта – это компонент материнской платы, отвечающий за обработку видеоданных и вывод на монитор изображения. Можно встретить названия: видеоадаптер, графическая плата, графическая карта, графический адаптер или на компьютерном сленге – «видяха». Есть два вида видеокарт – встроенные и внешние.

Встроенные видеокарты

Встроенные видеокарты являются неотъемлемой частью современной материнской платы, поэтому они получили название – интегрированные. В характеристиках компьютера встроенный видеоадаптер могут обозначать как on board (с англ. «на плате»).

Для своей работы, интегрированная видеокарта забирает часть общих ресурсов компьютера. Из-за этого, производительность, как самой видеокарты, так и компьютера будет ниже, чем у компьютера с внешним видеоадаптером. Разъем(ы) для подключения монитора расположен непосредственно на материнской плате и выходит на заднюю панель системного блока. Интегрированная видеокарта применяется, как правило, в недорогих компьютерах, предназначенных для офисных задач. Для работы в профессиональных программах обработки видео, 3D моделирования, а также для современных трехмерных игр с высокой детализацией понадобиться внешняя видеокарта.

Читать еще:  Скачать разгон видеокарты nvidia

Внешняя видеокарта

Внешняя видеокарта для обработки видеоданных использует свои ресурсы, т.к. имеет собственный процессор (графический процессор – GPU) и оперативную память. Она является съемной и располагается на материнской плате в специальном разъеме – слоте, что позволяет легко ее заменить в случае выхода из строя или для замены на более производительную.

Внешняя видеокарта намного производительней встроенной, из-за чего ее графический процессор выделяет много тепла. Во избежание перегрева и выхода из строя, все современные внешние видеокарты имеют систему охлаждения в виде вентилятора, установленного на графический процессор.

Внешняя видеокарта имеет несколько разъемов для монитора или других видеоустройств, которые отличаются интерфейсом подключения. При установленном видеоадаптере они выходят на заднюю панель системного блока.

Как определить какая видеокарта в компьютере

Проще всего посмотреть на задней панели системного блока. Разъем(ы) встроенного видеоадаптера расположен вертикально в верхней части панели.

Разъемы же внешней видеокарты расположены горизонтально в нижней части панели. Чаще всего в готовых системных блоках (которые не собраны на заказ) присутствуют оба типа видеокарт.

1. Встроенная видеокарта.

2. Внешняя видеокарта.

Основные характеристики видеокарт

Для компьютерного чайника интерес представляют несколько основных характеристик.

Объем видеопамяти. Измеряется в мегабайтах (Мб) или гигабайтах (Гб). Современные видеокарты имеют объем от 1 Гб. Если компьютер приобретается для игр, то видеокарту должна быть от 2 Гб и выше. В случае офисного применения достаточно до 1 Гб.

Тип видеопамяти. В видеокартах используется несколько типов памяти – DDR 3, DDR5 или GDDR3, GDDR5, которые отличаются быстродействием. Чтобы было проще для начинающего пользователя, чем больше цифра после DDR, тем больше производительность памяти, но и стоит она дороже.

Разъемы для подключения монитора и видеоустройств. Немаловажный факт при выборе видеокарты. На современной внешней видеокарте должны присутствовать несколько разъемов подключения.

Разъем DVI – цифровой интерфейс подключения, который дает более качественное изображение в отличие от VGA.

Разъем VGA – аналоговый интерфейс подключения видеоустройств. Морально устарел и постепенно вытесняется цифровыми.

Разъем HDMI – цифровой интерфейс подключения, по которому передаются звук и изображение.

Лучше всего, для подключения монитора использовать цифровые интерфейсы (DVI, HDMI), ввиду того, что аналоговый VGA более подвержен помехам и качество выдаваемого изображения у него хуже, чем у цифровых.

Что такое видеокарта

Видеокарта – это устройство, выводящее на экран все действия и процессы, совершаемые на компьютере. При помощи видеокарты данные, передаваемые компьютером, преобразовываются в видеосигнал и передаются на монитор.

Интегрированные и дискретные видеокарты

  • Интегрированные (встроенные) — являются неотъемлемой частью центрального процессора или материнской платы, так как встроены в них. Наличие интегрированного видео снижает стоимость и энергопотребление компьютера, однако такие видеокарты обладают ограниченной производительностью. У них зачастую отсутствует собственная видеопамять, поэтому они используют ОЗУ компьютера. Кроме этого, у интегрированной видеокарты нет отдельной системы охлаждения, что позволяет сэкономить пространство внутри системного блока или ноутбука. Такой тип видеокарт в основном используется в офисных и простых домашних компьютерах, где не требуется высокая мощность и производительность.
  • Дискретная видеокарта — это отдельная плата, устанавливаемая в специальный слот (PCI Express x16) и содержащая в себе всё необходимое для полноценной работы. Это позволяет увеличить компьютеру производительность и использовать его для игр с высоким уровнем графики или работы с мощными графическими приложениями. У дискретных видеокарт имеется собственная видеопамять. Их главными недостатками являются дороговизна и потребление большого количества энергии, что играет важную роль для ноутбуков.

Как выглядит видеокарта

Дискретная видеокарта для настольного компьютера:

Дискретная видеокарта для ноутбука:

Основные характеристики видеокарт

  • Графический чип (GPU). Это главный процессор видеокарты, он выполняет расчёт выводимого изображения, позволяя освободить от этой операции центральный процессор компьютера или ноутбука. Является основным элементом графической платы, поскольку от него зависят производительность и возможности всего устройства. Современные графические чипы по сложности практически не уступают центральному процессору, а иногда даже превосходят его по количеству транзисторов и по вычислительной мощности.
  • Тактовая частота графического чипа. Оказывает существенное влияние на производительность видеоадаптера: чем выше частота, тем быстрее он работает и тем большее количество тепла выделяет. Поэтому при помощи увеличения рабочей частоты графического процессора можно выполнить разгон видеокарты.
  • Частота видеопамяти. Чем выше данная величина, тем быстрее работает подсистема памяти.
  • Тип видеопамяти . В настоящее время в видеокартах применяется несколько типов оперативной памяти: DDR либо специально разработанная память типа GDDR. Наиболее распространённой является GDDR3.
  • Разрядность шины памяти . Оказывает существенное влияние на пропускную способность памяти и общую производительность видеокарты. Характеризуется количеством бит данных, которые передаются за один цикл. Чем больше разрядность шины памяти, тем выше скорость работы. В недорогих видеокартах разрядность обычно составляет 64 или 128 бит, в дорогостоящих — от 256 бит и выше.
  • Разъёмы. Предназначены для подключения к видеокарте внешних устройств и для вывода на них видеосигнала. Все разъёмы делятся на две основные группы: цифровые и аналоговые. При аналоговом подключении качество изображения сильно зависит от множества факторов. Это часто искажает изображение, поэтому такие разъёмы вытесняются цифровыми интерфейсами.
Читать еще:  Как ускорить видеокарту intel hd graphics

Наиболее распространены следующие типы разъёмов:

  • DVI — может быть аналоговым, цифровым либо комбинированным, обычно используется только на видеокартах для настольных компьютеров;
  • HDMI — исключительно цифровой интерфейс, используется как на ноутбуках, так и на обычных настольных компьютерах;
  • DisplayPort — исключительно цифровой интерфейс, используется как на ноутбуках, так и на обычных настольных компьютерах, но менее распространен чем HDMI;
  • D-Sub или VGA — аналоговый интерфейс, используется на ноутбуках и настольных компьютерах, в последнее время теряет свою популярность;

Основные производители графических чипов

Сейчас существует только две крупные компании-производители графических процессоров — NVIDIA и AMD (торговые марки GeForce и Radeon соответственно). Однако сами они не продают потребителям видеокарты, так как работают с другими компаниями, выпускающими готовые продукты на базе видеопроцессоров этих производителей. Видеокарты от разных производителей, изготовленные на одинаковом чипе производства AMD или NVIDIA, часто отличаются только упаковкой, наклейками и комплектацией, поскольку основаны на оригинальном дизайне.

Иногда конечный производитель видеокарт разрабатывает собственный дизайн изделия, повышает частоты, изменяет систему охлаждения и так далее. Таким образом он пытается выделить свой продукт среди других подобных, основанных на одинаковом процессоре.

Устройство видеокарты

Содержание

Видеокарта является устройством, которое может преобразовать в видеосигнал для монитора изображение, которое находится в памяти компьютера.

Что из себя представляет видеокарта?

Чаще всего видеокарта — это плата расширения, которое вставляется в разъем расширения, который является однозначно универсальным (ISA, PCI, PCI-Express, MCA, VLB, EISA) или является специализированным (AGP). Однако еще есть и встроенные (интегрированные) видеокарты в системную плату (как в случае налицо отдельного чипа, так и в виде любой составляющей части CPU или северного моста).

Видеокарты, которые существуют в наше время, не ограничивают себя обычным выводом изображения, они еще и могут лично иметь встроенный графический микропроцессор, воспроизводящий дополнительную обработку, которую разгружает от данных задач центральный процессор компьютера. К примеру, любые видеокарты нашего времени, будь то Nvidia или AMD (ATi) могут поддерживать приложения OpenGL, это также касается и аппаратного уровня. Заметим, что в последнее время проявилась тенденция, она поможет начать правильное использование вычислительных способностей любых графических процессоров для решения неграфических задач.

Компоненты видеокарты

Видеокарта в современном мире состоит из следующих частей: видеоконтроллер, видеопамять, графический процессор, система охлаждения, видео-ПЗУ (постоянно запоминающее устройство), цифро-аналоговый преобразователь. Графический процессор является отдельным устройством персонального компьютера или любой игровой приставки, его задачей является выполнение графического рендеринга. Заметим, что графические процессоры в современном мире достаточно эффективно занимаются обработкой и отображением компьютерной графики. При помощи специализированной конвейерной архитектуре графические процессоры намного эффективнее занимаются обработкой графической информации, с чем не может справиться один центральный процессор.

Современный графический процессор применяют в видеоадаптерах в качестве ускорителя трехмерной графики, но его можно применять также в некоторых случаях и для вычислений (GPGPU).

Отличительные особенности, сравнивая с центральным процессором компьютера это:

  1. архитектура, которая максимально нацелена для того, чтобы увеличить скорость расчета текстур и для сложных графических объектов;
  2. набор команд будет ограничен.

Для примера можно взять чип G70 от nVidia или R520 от ATI.

Видеоконтроллер

Видеоконтроллер является специализированной микросхемой, которая является самым главным компонентом схемы формирования видео изображения в игровых консолях и компьютерах. Следовательно, у некоторых видеоконтроллеров имеются также дополнительные возможности, к примеру, генератор звука.

До появления микросхем видеоконтроллеров, схемы формирования изображения были основаны на дискретной логике. К середине 1970-х годов ЭЛТ-дисплеи были очень популярным устройством вывода информации для любых микрокомпьютеров, поэтому развитие технологий производства микросхем позволяло оказать помощь в реализации основной части схемы, которая формирует изображения, в качестве отдельной микросхемы. Плюс этого, что упрощалась разработка подобных схем, уменьшались габариты печатных плат и потребления энергии, это позволяло снижать стоимость конечных устройств. Дальнейшее развитие видеоконтроллеров скоро привело к тому, что появились сложные и многофункциональные устройства, которые называются видеопроцессоры.

Видеоконтроллер является главным компонентом схемы формирования изображения, но для подобных вещей также можно использовать дополнительные микросхемы типа ПЗУ для хранения графики символов, ОЗУ для хранения изображения, и дискретную логику (к примеру, сдвиговые регистры) для построения конечной схемы. В любом случае, видеоконтроллер должен отвечать за генерацию необходимых синхросигналов, типа сигналов горизонтальной и вертикальной синхронизации, а также сигнал обратного хода луча.

Видеопамять

Видеопамять является частью оперативной памяти, которая была отведена для хранения данных, использующиеся для формирования изображения на экране монитора.

При всем этом в видеопамяти могут содержаться как растровый образ изображения (экранный кадр). Но еще и отдельные фрагменты как в растровой (текстуры), так и в векторной (многоугольники, в частности треугольники) формах.

Дополнительная информация по теме

Наиболее полное описание общих принципов устройства звуковой карты в компьютере, методы сжатия аудио сигнала и воспроизведения звука

Статья об устройстве материнской платы на компьютере, какие основные блоки являются важными на ней

Описание всевозможных устройств ввода информации, начиная от манипуляторов мышь до pointing stick

Статья описывает микропроцессоры и предлагает графическую схему устройства микропроцессоров разных типов в компьютерной технике

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты 220 Вольт
Adblock
detector