Minden ami elektromos

Szinte minden számítógépnek szüksége van grafikus kártyára. Manapság komolyabb munkákhoz, például grafikai tervezéshez vagy játékhoz, önálló grafikus kártyára van szükségünk, míg irodai munkához, webböngészéshez és filmlejátszáshoz elegendő egy integrált grafikus kártya.

Ahogy a neve is sugallja, a számítógép felépítésének ez a része felelős a kép megjelenítéséért a számítógép képernyőjén, amely apró pontokból, pixelekből áll. A mai képernyők már milliónyi pixelt tartalmaznak, és a grafikus kártyának természetesen tudnia kell, mit kell tennie mindegyikkel, hogy a kép megjelenhessen a képernyőn. Mivel azonban ez még nem elég igényes, az egyes képpontok másodpercenként körülbelül 60-szor frissülnek (60 Hz-es képernyőkön).

A grafikus kártyák kifejlesztése a huszadik század 70-es éveire nyúlik vissza. Először árkádos eszközökben jelentek meg. 1979-ben a Namco Galaxian árkádrendszer egy speciális grafikus kártyát használt, amely támogatta az RGB színspektrumot. Ebben az időszakban az egyik első Atari 2600 számítógép (1977), amely a „Televíziós interfész adapter” nevű videotrafót használta, híres volt otthonainkban. 1981-ben az IBM gyártotta a "monokróm kijelző adaptert", amelyet a világ első grafikus kártyájának kellett tekinteni. Nem volt képes valós grafikák megjelenítésére, de 80 oszlopot és 25 sor különféle betűt és karaktert zöld színnel, fekete alapon jelenített meg. Talán pontosan ezt használják a Fallout sorozatban.

1983-ban az Intel kiadta saját grafikus kártyáját, az „iSBX 275 Video Graphic Multimode Board” elnevezést, amelyért 1000 dollárt kellett levonni. 8 különböző színt jelenített meg 256 × 256 felbontásban (fekete-fehér 512 × 512), és 32 KB videomemóriát tartalmazott. Rajzokat, köröket, íveket, négyzeteket és más alakzatokat tudott rajzolni.

1988-ban az ATI meglepett minket „VGA Wonder Card” -jukkal. Digitális és analóg videocsatlakozóval rendelkezett. A grafikus mag 10MHz-en futott, a videomemória pedig 256KB volt, amely 512KB-ra bővíthető.

1996-ban a 3dfx bemutatta a Voodoo1 grafikus kártyát, amely az otthoni felhasználók számára elérhető első grafikus kártya, amely képes 3D grafika futtatására. A mag 50 MHz-en forgott, és a videomemória az akkori helyzethez képest megdöbbentő 2 MB volt. A mag 500 nm-es technológián készült. A legtöbben valószínűleg emlékeznek rá, miután olyan játékokat futottak, mint a DOOM és a Quake.

Ugyanebben az évben indult először az Nvidia NV1, de nem volt túl sikeres. Így egy évvel később bemutatta a Riva 128 GPU grafikus kártyát, amely még mindig nem volt olyan sikeres, mint a Voodoo1, de az Nvidiát jó útra vitte. 1998-ban a 3dfx bemutatta a Voodoo 2 utódját. A nagy újdonság az SLI támogatás volt, vagyis két grafikus kártya közös működésben. Ezt a technológiát az Nvidia 2004-ben vette át.

A 3dfx lassan bukni kezdett a rossz vezetési döntések miatt, és az Nvidia 2002-ben vette át (főleg a szerzői jogok miatt). A modern grafikus kártyák kezdete 1999-ben kezdődött, amikor az Nvidia elkészítette a GeForce 256 kártyát, amely támogatta a DirectX 7-et, a mag 166 MHz-en forgott 32 MB videomemória felhasználásával. Ugyanakkor az ATI kiadta a Rage Fury Maxx kártyát, amely az első két grafikus maggal rendelkező grafikus kártya volt. A mag frekvenciája 125 MHz volt, de ismét annyi memória volt, mint a szemközti táborból származó, 64 MB memória.

Az új század kezdetével két óriás, az Nvidia és az ATI / AMD küzdelme kezdődött a grafikus kártyák piacán. 2002-ben az ATI bemutatta a Radeon 9700 Pro grafikus kártyát, amelyet akkoriban minden idők leggyorsabb kártyájának tartottak. 2004-ben az Nvidia kiadta a GeForce 6800-at, az Nvidia első kártyáját SLI támogatással. Két évvel később az Nvidia bemutatta a GeForce 8800 GTX kártyát, amely az első kártya, amely támogatja a CUDA magokat. A mai napig az Nvidia és az AMD továbbra is a két legnagyobb grafikus kártyagyártó, és ezek egyre nagyobb teljesítményt érnek el.

A grafikus kártyák egy nyomtatott áramköri lap, amelyre különféle alkatrészek vannak felszerelve. Néhány nagyon hasonlít magához a számítógéphez. Ilyenek a grafikus feldolgozó egység, a memória, a BIOS stb. A többi kisebb és kevésbé fontos összetevőt nem írom le, mivel nem akarok részleteket kifejteni.

A grafikus kártya ezen része processzornak is nevezhető. A grafikus információk konvertálására szolgál, és ezzel megkönnyíti a számítógép processzorát (CPU). A szokásos processzorhoz képest ennek sokkal több magja van, de sokkal gyengébbek és alacsonyabb frekvencián futnak.

A modern grafikus kártyák memóriája átlagosan 4 GB-tól 12 GB-ig terjed, és szakmai célokra akár 32 GB is megtalálható. A videomemória a képernyőn megjelenő képet és különböző textúrákat tartalmaz. Sokkal nagyobb sebességet tesz lehetővé, mint a szokásos memória.

Minden ma megvásárolható grafikus kártyán van hűtőszekrény. Lehet egy, kettő, három, vagy nincs ventilátoruk. Arra szolgál, hogy elvezesse a hőt a grafikus magról, a memóriáról, az energiarendszerről stb. Léghűtő helyett vizesblokkot használhatunk, ami sokkal drágább választás.

Ez nem a grafikus kártya fizikai része, de nagyon fontos. Ez egy minimális program ill. írott kód, amely vezérli a grafikus kártyát. Olyan adatokat tartalmaz, mint az alapsebesség, a GPU feszültsége és egyéb változtatható részletek (grafikus kártya tekercselése).

Ma már ismerünk egy PCI Express (PCIe) nevű busztípust. Természetesen az évek során frissítették, ezért több verziónk van - az 1.0a-tól a 3.0-ig. Korábban azonban olyan buszokat használtunk, mint az AGP, a PCI-X, az ISA és mások.

Ok, a grafikus kártya legfontosabb jellemzője a mag. Ez meghaladja az 1000-et. Ezeket a magokat nem szabad összekeverni a processzormagokkal, mert az architektúra teljesen más. A grafikus processzor magjai újraszámolják a geometriai problémákat, és a játék során nagyon sok ilyen van. Mivel az ilyen problémákat könnyű átalakítani, hatékonyabb és gyorsabb átalakítani őket 1000 magra, bár sokkal lassabbak, mint 4 vagy 8 mag. Talán így tudom elmagyarázni neked. Az iskola diákjai a grafikus processzor magjai, a tanár pedig a processzor magja. Ha a hallgatók a feladatot több kisebb és egyszerűbb részre osztják, akkor a tanár előtt oldják meg. Ha azonban a feladat igényesebb és nem osztható fel apró darabokra, akkor a tanár a nagyobb tudás miatt gyorsabban megoldja.

Tehát a processzor elküldi a képinformációkat a grafikus kártyára. A grafikus processzor kiszámítja, hogyan lehet pixeleket használni a kép létrehozásához a képernyőn.A kép bináris információkból történő létrehozása összetett folyamat. Amikor a magok mindent újraszámolnak, valahol el kell menteniük az eredményeket és a létrehozott „képet”, mielőtt megjelenik a képernyőn. Itt jön a videomemória típusa. A VRAM információkat tárol az egyes pixelekről, azok színéről és helyéről a képernyőn. Ennek a memóriának a „keretpuffernek” nevezett része addig tárolja az elkészült képet, amíg el nem érkezik ideje a szemünknek.

A videomemória egy digitális-analóg fordítóhoz (RAMDAC) csatlakozik, és a képet analóg jellé alakítja, amelyet a monitor használhat. Ami a digitális kimeneteket (DVI, HDMI, DisplayPort) illeti, nincs szükségük átalakításra, mivel digitális jeleket küldenek. Ebben az esetben az átalakítás addig nem történik meg, amíg pixelek nem jelennek meg a képernyőn.