Реферат Видеокарты

Страница 1 из 3 | Следующая страница

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

ЧЕРКАСЬКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНІВЕРСИТЕТ

 

КАФЕДРА КОМП'ЮТЕРНИХ СИСТЕМ














РЕФЕРАТ

 

На тему: Видеокарты

 

По дисципліни Інформатика і їх комп'ютерна техніка


Выполнил:

Студент 2-го курсу ФИТИС

Група ЕК-08

Кондратенко У. У.


Черкаси

2001

 

Зміст:

 

Видеопамять ………………………………………………………………………. 3

Навіщо використовується видеопамять? ……………………………………………. 5

Прискорений Графический Порт (AGP) ………………………………………….. 6

AGP: Графічні процесори й карти …………………………….…………… 8

3dfx Voodoo3 3500TV ……………………………………………………… 8

Matrox Millennium G400 MAX …………………………………………….. 9

Hercules Dynamite TNT2 Ultra ……………….…………………………….. 9

ASUS AGP-V6600 SGRAM ………………………………………..……….. 10

ELSA Erazor X2 …………………………………………………..………….. 10

3dfx Voodoo3 2000 …………………………………………….…………….. 11

SiS300 ……………………………………………………………………..….. 11

NVIDIA Riva TNT2-A ……………………………………………………….. 12

ATI RAGE 128 PRO ………………………………………………………….. 12

S3 Savage4 ……………………………………………………………………. 13

NVIDIA Riva TNT2 M64 ……………………………………….……………. 13

NVIDIA Riva TNT …………………………………………………………… 13

3dfx Velocity 100 ……………………………………………………..………. 14

Видеокарты з функцією приймання й захоплення аналогового відеосигналу (TV-IN) … 14

Що очікується у майбутньому? …………………………………………………………… 15

Терміни відеопідсистеми ………………………………………………………… 16

Інформаційні джерела ………………………………………………………. 18

Видеопамять

Одне з компонентів комп'ютера, від котрого вимагається найбільша продуктивність, це графічний контролер, є серцем всіх мультимедіа систем. Фраза потрібно продуктивність означає, деякі речі відбуваються так швидко, наскільки це забезпечується пропускною спроможністю. Пропускна здатність зазвичай вимірюється в мегабайтах в секунду і швидкість, з якою відбувається обмін даними між видеопамятью і графічним контролером.

На продуктивність графічної підсистеми впливають кілька чинників:

  • швидкість центрального процесора (CPU)
  • швидкість интерфейсной шини (PCI чи AGP)
  • швидкість відеопам'яті
  • швидкість графічного контролера

Для збільшення продуктивності графічної підсистеми настільки, наскільки може бути, доводиться знижувати до мінімуму всі перешкоди цьому шляху. Графический контролер виробляє обробку графічних функцій, потребують інтенсивних обчислень, внаслідок розвантажується центральний процесор системи. Звідси випливає, що графічний контролер повинен оперувати свого власного, можна навіть сказати приватної, місцевої пам'яттю. Тип пам'яті, у якій зберігаються графічні дані, називається буфер кадру (frame buffer). У системах, орієнтованих обробку 3D-приложений, потрібно що й наявність спеціальної пам'яті, званої z-буфер (z-buffer), у якому зберігається інформацію про глибині зображуваної сцени. Також, у деяких системах може матись власна пам'ять текстур (texture memory), тобто. пам'ять для зберігання елементів, у тому числі формуються поверхні об'єкта. Наявність текстурных карт ключовим чином впливає реалістичність зображення тривимірних сцен.

Поява насичених мультимедіа і відеорядом додатків, як і, як і підвищення тактовою частоти сучасних центральних процесорів, унеможливило і далі використовувати стандартну динамічну пам'ять зі випадковим доступом (DRAM). Сучасні мультимедіа контролери вимагає від основний системної пам'яті більшої пропускну здатність і меншого часу доступу, ніж раніше доти. Йдучи назустріч б новим вимогам, виробники пропонують нові типи пам'яті, розроблені з допомогою звичних і революційних методів. Вражаючі вдосконалення роблять проблему правильного вибору типу пам'яті для докладання особливо актуальною завжди і складної.

Виробники поліпшили технологій і створили нові архітектури у відповідь вимоги вищих швидкостей роботи пам'яті. Широкий вибір нових типів пам'яті ставить перед виробником видеоадаптеров проблему, якому сегмента ринку чи банани яких додатків вибрати той чи інший тип.

Під впливом вимог змін напівпровідникова індустрія пропонує чимало нових інтерфейсів. Деякі об'єднали у собі властивості існуючих інтерфейсів з обмеженою набором змін, інші мають зовсім нове дизайн і оригінальну архітектуру.

Існуючі типи пам'яті, доступні виробникам видеоадаптеров, перераховані в нижченаведеної таблиці.

Тип

Властивості

Резюме

3D RAM Вбудовані обчислювальні кошти й кеш-пам'ять, реалізовані лише на рівні чіпа. Висока оптимізація від використання і під час тривимірних операцій. Технологія робочих станцій в обробці 3D графіки, що забезпечує таким платам, як Diamond Fire GL 4000 додаткове збільшення продуктивності. Контроллер RealIMAGE забезпечує просування технології ринку настільних комп'ютерів.
Burst EDO Додатковий пакет регістрів забезпечує швидкий висновок рядки послідовних адрес. Тривалий час очікування, якщо наступний адресу перестав бути сусіднім в послідовності.
CDRAM Попередник 3D RAM з умонтованим в мікросхему кэшем. Працює з зовнішнім контролером кеш-пам'яті. Ідеально пристосований бути підвалинами текстурной пам'яті і то, можливо органічним доповненням пам'яті типу 3D RAM з її високої пропускною спроможністю, наприклад, в адаптере Diamond Fire GL 4000. Контроллер RealIMAGE забезпечує просування технології ринку настільних комп'ютерів.
DRAM Ставиться до групи промислових стандартів. Подальші вдосконалення технології DRAM грунтуються на низьку вартість виробництва, але й відбулося істотне збільшення пропускну здатність. За два циклу дані зчитуються у і з пам'яті. За підсумками цій технології виробляються дехто з поширених типів пам'яті.
EDO DRAM Використовує стандартний інтерфейс DRAM, але передача даних у і з пам'яті приміром із вищої швидкістю (чи вищої частоті). Поліпшення продуктивності досягається з допомогою додаткового зовнішнього чергування даних графічним контролером (интерливинг). Залежно від графічного контролера може мати продуктивність лише на рівні дорожчий двухпортовой технології пам'яті, такий, як VRAM, використовується в графічних контроллерах для систем з урахуванням ОС Windows.
MDRAM Висока пропускну здатність, низькі затримки за часом, мелкоячеистость. Компанія Tseng Labs розробила контролер, який зміг використовувати усі переваги архітектури цієї пам'яті. Серед DOS досягнуто чудові результати, серед Windows лише задовільні.
RDRAM Можливий претендент на стала вельми поширеною і прийняття у ролі стандарту напам'ять із високим продуктивністю. Підтримується обмеженою кількістю графічних контролерів, але тільки згодом ситуація може змінитися.
SDRAM Виробляється за стандартами JEDEC, має велику продуктивність, ніж DRAM. Частіше використовують у ролі основний системної пам'яті, ніжили в графічних адаптерах.
SGRAM Виробляється за стандартами JEDEC, різновид SDRAM, однопортовая. Продуктивність оптимізована для графічних операцій, та заодно має характеристики, властиві для високошвидкісної пам'яті, дозволяють використовувати цей тип пам'яті для зберігання текстур і z-буферизации. Снабжена унікальні корисні властивості, великими і найкращими, ніж в SDRAM, які забезпечують високу швидкість обробки графіки. Ідеально адресований графічних адаптерів з однією недорогим банком пам'яті, які використовують для 2D/3D графіки і цифрового відео.
VRAM Технологія двухпортовой пам'яті, яка досі залишається найкращим рішенням до створення буферів кадру із високим продуктивністю. Не є дешевим рішенням, але для додатків, яким потрібна дозвіл 1280х1024 при щирому поданні кольору (True color), особливо з подвійним буферизацией, це кращим із доступних виборів.
WRAM Высокоскоростная, двухпортовая технологія пам'яті, використовувана лише двома виробниками видеоадаптеров - компаніями Matrox і Number Nine. Цей тип пам'яті виготовляє один виробник -- Samsung. З власного дизайну цей тип пам'яті аналогічний VRAM і RDRAM. Нестандартний тип пам'яті, вимагає використання спеціальної технології в контроллерах. Технологія виготовлення таких контролерів запатентована, отже, перестав бути загальнодоступною.

Навіщо використовується видеопамять?

Швидкість, з якою інформація надходить на екран, і кількість інформації, що виходить з видеоадаптера і передається на екран - залежить від трьох чинників:

  • дозвіл вашого монітора
  • кількість квітів, із яких вибирати під час створення зображення
  • частота, з якою відбувається відновлення екрана

Дозвіл визначається кількістю пікселів на лінії кількістю самих ліній. Тому на згадуваній дисплеї з дозволом 1024х768, типовому для систем, використовують ОС Windows, зображення формується щоразу при відновленні екрана з 786,432 пікселів інформації.

Зазвичай частота відновлення екрана має значення щонайменше 75Hz, чи циклів у секунду. Наслідком мерехтіння екрана є зорове напруга й втома очей якщо спостереженні за зображенням. Для зменшення втоми очей і поліпшення эргономичности зображення значення частоти відновлення екрана має вистачити високим, щонайменше 75 Hz.

Кількість припускають відтворення квітів, чи глибина кольору - це десятковий еквівалент двоичного значення кількості битов на піксел. Так, 8 біт на піксел еквівалентно 28 чи 256 квітам, 16-битный колір, часто званий просто high-color, відображає більш 65,000 квітів, а 24-битный колір, також відомий, як справжній чи true color, може надати 16.7 мільйонів квітів. 32-битный колір із метою запобігання плутанини зазвичай означає відображення істинного кольору, з додатковими 8 бітами, що використовуються забезпечення 256 ступенів прозорості. Так було в 32-битном поданні кожен із 16.7 мільйонів істинних квітів має додаткові 256 ступенів доступною прозорості. Такі можливості уявлення кольору є лише у системах вищого класу тут і графічних робочих станціях.

Раніше настільні комп'ютери були оснащені переважно моніторами з діагоналлю екрана 14 дюймів. VGA дозвіл 640х480 пікселів і добре покривало цей розмір екрана. Щойно розмір середнього монітора сягнув 15 дюймів, дозвіл збільшилося до значення 800х600 пікселів. Оскільки комп'ютер, усі більшає засобом візуалізації з постійно улучшающейся графікою, а графічний інтерфейс користувача (GUI) стає стандартом, користувачі хочуть бачити більше інформації у своїх моніторах. Мониторы з діагоналлю 17 дюймів стають стандартним устаткуванням для систем з урахуванням ОС Windows, і дозвіл 1024х768 пікселів адекватно заповнює екран з такою розміром. Деякі користувачі використовують дозвіл 1280х1024 пікселів на 17 дюймових моніторах.

Сучасною графічної підсистемі задля забезпечення дозволу 1024x768 потрібно 1 Мегабайт пам'яті. Попри те що, що тільки три чверті цього обсягу пам'яті необхідна за дійсності, графічна підсистема зазвичай зберігає інформацію про курсоре і ярликах у буферній пам'яті дисплея (off-screen memory) до швидшого доступу. Пропускна здатність пам'яті визначається співвідношенням того, як багато мегабайтів даних передаються на згадку про і з її за секунду часу. Типове дозвіл 1024х768, при 8-битной глибині уявлення кольору та частоті відновлення екрана 75 Hz, вимагає пропускну здатність пам'яті 1118 мегабайтів в секунду. Додавання функцій обробки 3D графіки вимагає збільшення розміру доступною пам'яті на борту видеоадаптера. У середовищі сучасних видеоакселераторах для систем з урахуванням Windows типовий розмір встановленої пам'яті на чотири МБ. Додаткова пам'ять понад яка потрібна на створення зображення на екрані використовується для z-буфера і збереження текстур. [6], [7].

Прискорений Графический Порт (AGP)

 

Шина самого персонального комп'ютера (PC) зазнала безліч змін у з повышаемыми до неї вимогами. Вихідним розширенням шини PC була Industry Standard Architecture (ISA), яка, попри свої обмеження, досі використовується для периферійних пристроїв з переважно низькою шириною смуги пропускання, як, наприклад, звукові карти типу Sound Blaster. Шина Peripherals Connection Interface (PCI), стандарт котрий прийшов зміну специфікації VESA VL bus, стала стандартної системної шиною для таких швидкодіючих периферійних пристроїв, як, наприклад, дискові контролери і графічні плати. Проте, впровадження 3D графіки загрожує перевантажити шину PCI.

Прискорений графічний порт (AGP) -- це розширення шини PCI, чиє призначення -- обробка великих масивів даних 3D графіки. Intel розробляла AGP на вирішення двох проблем перед впровадженням 3D графіки на PCI. По-перше, 3D графіці потрібно якнайбільше пам'яті інформації текстурных карт (texture maps) і z-буфера (z-buffer). Чим більший текстурных карт доступно для 3D додатків, краще виглядає кінцевий результат. При нормальних обставин z-буфер, який містить інформацію, що стосується уявленню глибини зображення, використовує таку ж пам'ять, як і текстури. Цей конфлікт надає розробникам 3D безліч варіантів для вибору оптимального рішення, що вони прив'язують до великої значимості пам'яті для текстур і z-буфера, й одержують результати прямо впливають на якість виведеного зображення.

Розробники PC мали раніше можливість вільно використовувати системну пам'ять для зберігання інформації про текстурах і z-буфера, але обмеженням у тому підході була передача такий інформації через шину PCI. Продуктивність графічної підсистеми і системної пам'яті обмежуються фізичними характеристиками шини PCI. З іншого боку, ширина смуги пропускання PCI, чи його ємність, не достатня в обробці графіки як реального часу. Аби розв'язати ці проблеми, Intel розробила AGP.

Якщо визначити коротко, що таке AGP, це - пряме з'єднання між графічної підсистемою і системної пам'яттю. Таке рішення дозволяє забезпечити значно найкращі фінансові показники передачі, аніж за передачі через шину PCI, та вочевидь розробляли, щоб задовольнити вимогам виведення 3D графіки як реального часу. AGP дозволить ефективніше використовувати пам'ять сторінкового буфера (frame buffer), збільшуючи цим продуктивність 2D графіки як і збільшуючи швидкість проходження потоку даних 3D графіки системою.

Визначенням AGP, як виду прямого сполуки між графічної підсистемою і системної пам'яттю, є поєднання point-to-point. Насправді, AGP з'єднує графічну підсистему з блоком управління системної пам'яттю, поділяючи цей доступом до пам'яті з центральним процесором комп'ютера (CPU).

Через AGP можна підключити лише одне тип пристроїв - це графічна плата. Графічні системи, вбудовані в материнську плату і використовують AGP, неможливо знайти поліпшено.

Продуктивність текстурных карт

Визначення Intel, що підтверджує, що буває після реалізації AGP стає стандартом, випливає з те, що що такої рішення досягнення оптимальної продуктивності 3D графіки в PC буде, дуже важким. 3D графіка як реального часу вимагає проходження дуже великої потоку даних графічну підсистему. Без AGP на вирішення цієї проблеми потрібно застосування нестандартних пристроїв пам'яті, що є дорогими. При застосуванні AGP текстурная інформація, і дані z-буфера можуть зберігається в системної пам'яті. За більш ефективне використання системної пам'яті графічні плати за базі AGP не вимагають власної пам'яті для зберігання текстур і може пропонуватися вже з значно більше низькими цінами.

Теоретично PCI міг би виконувати самі функції, як і AGP, але продуктивність було б недостатньою більшість додатків. Intel розробляла AGP для функціонування на частоті 133 MHz й у управління пам'яттю із зовсім принципу, чому це здійснює PCI. Що стосується PCI, будь-яка інформація, яка перебуває у системної пам'яті, перестав бути фізично безупинної. Це означає, що є затримка у виконанні, поки що інформація зчитується зі свого фізичному адресою в системної пам'яті і передається по потрібному шляху до графічну підсистему. Що стосується AGP Intel створила механізм, у дії якого, фізичний адресу, яким інформація зберігається в системної пам'яті, не важливий

Страница 1 из 3 | Следующая страница

Схожі реферати:

Навігація