Автор работы: Пользователь скрыл имя, 24 Марта 2014 в 09:44, реферат
Компьютерный монитор (он же дисплей или экран) представляет собой устройство для вывода текстовой и графической информации.
Роль посредника между монитором и компьютером играет
видеоплата, которая, в свою очередь, преобразует цифровые сигналы, исходящие от системной платы, в сигналы аналоговые, понятные монитору.
Частота развертки по вертикали или частота регенерации – это показатель, характеризующий скорость обновления содержимого экрана, которая измеряется в герцах (Гц). Частота 72 Гц означает, что экран обновляется 72 раза в секунду. При слишком низкой частоте экран ЭЛТ-монитора будет ощутимо мерцать, в результате чего быстро устают глаза.
Чем больше частота регенерации, тем меньше угроза для зрения при многочасовой работе за компьютером. Стандарт VESA определяет уровень развертки, при котором не видно мерцания, как 85 Гц.
7. Средства управления. В большинстве ЭЛТ и ЖК-мониторов используется не аналоговое, а цифровое управление. В мониторе с цифровым управлением обычно есть встроенное меню настройки яркости, контрастности, размера изображения, смещения по горизонтали и вертикали и даже меню фокусировки. По завершении этой процедуры значения параметров сохраняются в энергонезависимой памяти монитора (NVRAM).
8. Прочие параметры (условия эксплуатации, освещение,
габаритные размеры, масса).
Видеокарта (также видеоадаптер, графический адаптер, графическая плата, графическая карта, графический ускоритель, 3D- карта) – это электронное устройство, преобразующее графический образ, хранящийся как содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора. С появлением в 1987 г. компьютеров семейства PS/2 компания «IBM» ввела новые стандарты на видеосистемы, которые практически сразу же вытеснили старые.
Как правило, видеоадаптеры поддерживают один из следующих стандартов:
Для работы видеоадаптера (рисунок 3) необходимы следующие основные компоненты:
Рисунок 3 - Видеоадаптер ATI RADEON 9550:
1 – TV-выход; 2 – разъем DVI (можно преобразовать в аналоговый сигнал); 3 – выход VGA;4 – разъем питания вентилятора охлаждения; 5 – графический процессор с интегрированной DAC и теплоотводом; 6 – разъем AGP 8x; 7 – модули памяти DDR2 (512 Мбайт); 8 – микросхема регулировки напряжения
1. BIOS (Basic Input/Output System, базовая система ввода–вывода). Видеоадаптеры имеют свою BIOS, которая подобна системной BIOS, но полностью независима от нее. BIOS видеоадаптера хранится в микросхеме ROM; она содержит основные команды, которые предоставляют интерфейс между оборудованием видеоадаптера и программным обеспечением.
Программа, которая обращается к функциям BIOS видеоадаптера, может быть автономным приложением, операционной системой или системной BIOS. Обращение к функциям BIOS позволяет вывести информацию о мониторе во время выполнения процедуры POST и начать загрузку системы до начала загрузки с диска любых других программных драйверов.
2. Графический процессор (Graphics processing unit - GPU) . «Сердцем» любого видеоадаптера является графический процессор, он характеризует быстродействие адаптера и его функциональные возможности. Два видеоадаптера различных производителей с одинаковыми процессорами зачастую демонстрируют схожую производительность и функции обработки графических данных. Безусловно, разница в быстродействии видеоадаптеров с одинаковыми графическими процессорами зависит от типа и объема установленной видеопамяти.
3. Видеопамять . Большинство видеоадаптеров для хранения изображений при их обработке обходятся собственной видеопамятью. От объема видеопамяти зависит максимальная разрешающая способность экрана и глубина цвета, поддерживаемая адаптером. На рынке в настоящее время предлагаются модели с различным объемом видеопамяти: 128, 256, 512, 768 Мбайт. Устаревшие типы видеопамяти VRAM, WRAM и MDRAM были вытеснены высокоскоростной памятью SDRAM, SGRAM и DDR SDRAM. Высокое быстродействие и относительно низкая цена производства привели к тому, что видеоадаптеры с объемом видеопамяти менее 128 Мбайт уже давно исчезли.
Память SDRAM (Synchronous DRAM) используется в компьютерах с процессорами Pentium III, Pentium 4, Athlon и Duron в качестве основной памяти. Модули памяти SDRAM являются встроенными. Этот тип памяти может работать на частоте шины до 200 МГц, но по быстродействию слегка уступает SGRAM. Память SDRAM используется в недорогих видеоадаптерах NVIDIA GeForce2 MX и ATI RADEON VE.
Память SGRAM (Synchronous Graphics RAM) предназначена для высококачественных моделей видеоадаптеров. Как и SDRAM, она может работать на частоте шины (до 200 МГц). Однако в SGRAM добавлена дополнительная схема для блочной записи данных, что увеличивает скорость прорисовки изображения или операций с Z-буфером. Хотя память SGRAM более производительная, чем SDRAM, она вытеснена более популярной и быстрой памятью стандарта DDR SDRAM.
Память DDR SDRAM (Double Data Rate) позволяет работать на удвоенной частоте по сравнению с обычной памятью SDRAM. Разработан для современных материнских плат с частотой системной шины от 133 МГц. В настоящее время DDR SDRAM используется во всех видеоадаптерах среднего и высшего уровней, например NVIDIA GeForce 8 и ATI RADEON Х3600.
4. Цифроаналоговый
В современных высокоэффективных видеоадаптерах быстродействие может достигать 950 МГц и выше. В большинстве современных видеоадаптеров функции преобразователя поддерживаются непосредственно графическим процессором, однако у некоторых адаптеров с поддержкой нескольких мониторов есть отдельная микросхема RAMDAC, которая позволяет второму монитору работать с разрешением, отличным от установленного разрешения основного монитора.
5. Шина (способ подключения к материнской плате).
6. Видеодрайвер.
Тактовая частота. Рабочая частота GPU измеряется в мегагерцах, в миллионах тактов в секунду. Эта характеристика прямо влияет на производительность видеочипа, чем она выше, тем больший объем работы чип может выполнить в единицу времени, обработать большее количество вершин и пикселей. Пример из реальной жизни: частота видеочипа, установленного на плате RADEON X1900 XTX равна 650 МГц, а точно такой же чип на RADEON X1900 XT работает на частоте в 625 МГц. Соответственно будут отличаться и все основные характеристики производительности. Но далеко не только рабочая частота чипа однозначно определяет производительность, на его скорость сильно влияет и архитектура: количество различных исполнительных блоков, их характеристики и т.п.
Скорость заполнения (филлрейт). Скорость заполнения показывает, с какой скоростью видеочип способен отрисовывать пиксели. Различают два типа филлрейта: пиксельный (pixel fill rate) и текстурный (texel rate). Пиксельная скорость заполнения показывает скорость отрисовки пикселей на экране и зависит от рабочей частоты и количества блоков ROP (блоков операций растеризации и блендинга), а текстурная — это скорость выборки текстурных данных, которая зависит от частоты работы и количества текстурных блоков.
Количество блоков пиксельных шейдеров (или пиксельных процессоров). Пиксельные процессоры — это одни из главных блоков видеочипа, которые выполняют специальные программы, известные также как пиксельные шейдеры. По числу блоков пиксельных шейдеров и их частоте можно сравнивать шейдерную производительность разных видеокарт. Так как большая часть игр сейчас ограничена производительностью исполнения пиксельных, то количество этих блоков очень важно. Если одна модель видеокарты основана на GPU с 8 блоками пиксельных шейдеров, а другая из той же линейки — 16 блоками, то при прочих равных вторая будет вдвое быстрее обрабатывать пиксельные программы, и в целом будет производительнее. Чисто по этим цифрам прямо можно сравнивать чипы только в пределах одной линейки одного производителя: AMD(ATI) или NVIDIA.
Количество блоков вершинных шейдеров (или вершинных процессоров). Аналогично предыдущему пункту, эти блоки выполняют программы шейдеров, но уже вершинных. Данная характеристика важна для некоторых игр, но не так явно, как предыдущая, так как даже современными играми блоки вершинных шейдеров почти никогда не бывают загружены даже наполовину.
Количество унифицированных шейдерных блоков (или универсальных процессоров). Унифицированные шейдерные блоки объединяют два типа перечисленных выше блоков, они могут исполнять как вершинные, так и пиксельные программы (а также геометрические, которые появились в DirectX 10). Впервые унифицированная архитектура была применена в видеочипе игровой консоли Microsoft Xbox 360, этот графический процессор был разработан компанией ATI. А в видеочипах для персональных компьютеров унифицированные шейдерные блоки появились не так давно, с появлением плат NVIDIA GeForce 8800.
Блоки текстурирования (TMU). Эти блоки работают совместно с шейдерными процессорами всех указанных типов, ими осуществляется выборка и фильтрация текстурных данных, необходимых для построения сцены. Число текстурных блоков в видеочипе определяет текстурную производительность, скорость выборки из текстур. И хотя в последнее время большая часть расчетов осуществляется блоками шейдеров, нагрузка на блоки TMU до сих пор довольно велика, и с учетом упора некоторых игр в производительность блоков текстурирования, можно сказать, что количество блоков TMU и соответствующая высокая текстурная производительность являются одними из важнейших параметров видеочипов.
Блоки операций растеризации (ROP). Блоки растеризации осуществляют операции записи рассчитанных видеокартой пикселей в буферы и операции их смешивания (блендинга). Как мы уже отмечали выше, производительность блоков ROP влияет на филлрейт и это — одна из основных характеристик видеокарт всех времен. И хотя в последнее время её значение несколько снизилось, еще попадаются случаи, когда производительность приложений сильно зависит от скорости и количества блоков ROP (см. технологические обзоры игр).
Нужно еще раз отметить, что современные видеочипы нельзя оценивать только числом разнообразных блоков и их частотой. Каждая серия GPU использует новую архитектуру, в которой исполнительные блоки сильно отличаются от старых, да и соотношение количества разных блоков может отличаться. Компания ATI первой применила архитектуру, в которой количество блоков пиксельных шейдеров было в разы больше числа блоков текстурирования. Также, в предпоследней архитектуре AMD(ATI) нет отдельных пиксельных конвейеров, пиксельные процессоры не «привязаны» к блокам TMU.
Объем видеопамяти. Собственная память используется видеочипами для хранения необходимых данных: текстур, вершин, буферов и т.п. Казалось бы, что чем её больше — тем лучше. Но оценка мощности видеокарты по объему видеопамяти — это наиболее распространенная ошибка. Реальность же отличается тем, что рост производительности продолжается до определенного объема видеопамяти, а после его достижения останавливается.
В каждой игре есть определенный объем видеопамяти, которого хватает для всех данных, и хоть 4 ГБ туда поставь — у нее не появится причин для ускорения рендеринга, скорость будут ограничивать исполнительные блоки, о которых речь шла выше. Именно поэтому почти во всех случаях видеокарта с 320 Мбайт видеопамяти будет работать с той же скоростью, что и карта с 640 Мбайт (при прочих равных условиях).
Ширина шины памяти. Ширина шины памяти является важнейшей характеристикой, влияющей на пропускную способность памяти (ПСП). Большая ширина позволяет передавать большее количество информации из видеопамяти в GPU и обратно в единицу времени, что положительно влияет на производительность в большинстве случаев. Теоретически, по 128-битной шине можно передать в два раза больше данных за такт, чем по 64-битной. На практике разница в скорости рендеринга хоть и не достигает двух раз, но весьма близка к этому во многих случаях с упором в пропускную способность видеопамяти.
Современные видеокарты используют разную ширину шины: от 64 до 512 бит, в зависимости от ценового диапазона и времени выпуска конкретной модели GPU. Для low-end видеокарт чаще всего используется 64- и (значительно реже) 128-бит, для среднего уровня 128-бит и иногда 256-бит, ну а high-end видеокарты используют шины от 256 до 512 бит шириной.
Частота видеопамяти. Еще одним параметром, влияющим на пропускную способность памяти, является её тактовая частота. А повышение ПСП прямо влияет на производительность видеокарты в 3D приложениях. Частота шины памяти на современных видеокартах бывает от 500 МГц до 2000 МГц, то есть может отличаться в четыре раза. И так как ПСП зависит и от частоты памяти и от ширины ее шины, то память с 256-битной шиной, работающая на частоте 1000 МГц, будет иметь большую пропускную способность, по сравнению с 1400 МГц памятью с 128-битной шиной.
Типы памяти. На видеокарты устанавливают несколько различных типов памяти. Все современные типы памяти DDR и GDDR позволяют передавать в два раза большее количество данных на той же тактовой частоте за единицу времени, поэтому цифру её рабочей частоты зачастую указывают удвоенной (умножают на два). Так, если для DDR памяти указана частота 1400 МГц, то эта память работает на физической частоте в 700 МГц, но указывают так называемую «эффективную» частоту, то есть ту, на которой должна работать SDR память, чтобы обеспечить такую же пропускную способность.
Основное преимущество DDR2 памяти заключается в возможности работы на больших тактовых частотах, а соответственно — увеличении пропускной способности по сравнению с предыдущими технологиями. Первой платой, использующей DDR2 память, стала NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra. По сути, на ней стояла GDDR2 память, которая не настоящая DDR2, а нечто среднее между технологиями DDR и DDR2. После применения GDDR2 в серии GeForce FX 5800, последующие видеокарты NVIDIA использовали DDR память, но эта память получила дальнейшее распространение в GeForce FX 5700 Ultra и в некоторых более поздних mid-end видеокартах.
Информация о работе Основные технические характеристики мониторов и видеокарт