اصول كار كارت گرافيك:

سه وسيله در يك كارت ويديويي:

كارت گرافيك شما به اندازه صفحه نمايش شما مهم است و بيشتر مواقع ناديده گرفته مي شود در طول سالهاي 1999 تا كنون كيفيت كلي كارتهاي گرافيكي ارتقا يافته است قبل از آن توليدات كم قابليتي در بازار بود اين مقاله را دنبال كنيد تا در مورد كارتهاي گرافيك كامپيوتر خود بيشتر بدانيد يك كارت گرافيك اصولاً يك رابط يا يك كارت قابل تعويض يا قابل توسعه در كامپيوتر شما است بنابراين مي تواند با يك كارت ديگر جايگزين شود ( مادر برد بايد داراي اسلات AGP باشد ) كارت گرافيك همچنين مي تواند به صورت onboard باشد كه در كامپيوترهاي شخصي lap top يا مادربردهاي عمومي تر استفاده مي شود كه قابل تعويض نيستند. بنده يك دليل روشن براي يك كارت گرافيك قابل تعويض در كامپيوتر خود دارم هر چند يك مادربرد مدرن مي تواند داراي يك چيپ ست گرافيكي عالي باشد شما فقط بايد بدانيد كدام يك!

بدون توجه به اينكه آيا كارت گرافيكي onboard يا قابل تعويض است رابط گرافيكي از سه قسمت تشكيل شده است:

• يك چيپ ست گرافيكي با ماركهاي معتبر ( ATI , Matrox , Nivadia , S3 , Intel نامهاي شناخته شده در زمينه هستند ) چيپ ست گرافيكي سيگنلهايي را كه مانيتور بايد از يك تصوير دريافت كند مي سازد.

• انواعي از RAM ( كه انواع معمول آنها مانند: EDO , SGRAM يا VRAM هستند) حافظه RAM براي اينكه بتواند تصوير كامل صفحه نمايش را در هر لحظه بخاطر بياورد لازم است. كارت گرافيك ممكن است از حافظه اصلي مادر برد استفاده كند.

• يك RAMDAC چيپي كه سيگنالهاي ديجيتال را به آنالوگ تبديل مي كند اگر شما از مانيتورههاي FLAT PANEL ديجيتال استفاده مي كنيد احتياجي به تابع RAMDAC نداريد

كارت گرافيكي CPU  را پشتيباني مي كند:

كارت گرافيك يك تابع پشتيباني براي CPU دارد و آن پروسسوري مانند CPU  است. اگر چه اين پروسسور اختصاصاً براي كنترل تصوير صفحه نمايش ساخته شده است.

 شما مي توانيد كامپيوتري بسازيد كه چيپ كنترل گرافيكي را نداشته باشد و وظيفه آن را به عهده CPU بگذاريد. ولي CPU دائماً اشغال خواهد شد و نرم افزاري را اجرا مي كند كه بايد تصوير مانيتور را توليد كند.

رم در كارت گرافيك :

كارتهاي گرافيك معمولاً مقدار معيني RAM دارند كه به آن فريم بافر هم گفته مي شود امروزه كارتهاي گرافيك مقدار زيادي رم دارند اما قبل از آن مهم است كه بدانيم:

• چه ميزان RAM ؟ اين براي عمق رنگ در رزولوشن بالا اهميت دارد.

• چه نوع RAM ? اين براي سرعت بالا لازم است

رم گرافيكي براي نگهداري تصوير بزرگ مانيتور در حافظه لازم است. CPU اطلاعاتش را به كارت گرافيك مي فرستد. پروسسور كارت گرافيك يك تصوير براي مانيتور مي سازد و آن را در RAM گرافيك ذخيره مي كند. اين تصوير يك bitmap بزرگ است. براي update مداوم تصوير مانيتور استباده مي شود

مقدار RAM:

كارت گرافيكهاي قديمي تر معمولاً داراي 1و 2و4 مگابايت حافظه يا بيشتر بودند. واقعاً چقدر حافظه لازم است؟ حداقل احتياج ميزان رزولوشني است كه روي مانيتورتان مي خواهيد. براي يك استفاده دو بعدي معمولي رنگهاي 16 بيت كافي است. اجازه بدهيد نگاهي به ميزان RAM لازم براي رزولوشنهاي مختلف بيندازيم:

 

توجه داشته باشيد كه 100 درصد RAM گرافيكي براي ذخيره Bitmap استفاده نمي شود بنابراين يك مگا بايت براي نشان دادن يك تصوير 800 در 600 با عمق رنگهاي ( تعداد رنگ ) 16 بيت كافي نيست. همانطور كه در محاسبات بالا اين نشان داده شده است بنابراين اگر شما رم گرافيكي بالاتري از ميزان متناظر با رزولوشن مورد نظر ( در جدول بالا ) داشته باشيد افزايش سرعت را مشاهده خواهيد كرد مثلاً اگر از يك رم گرافيكي 4 مگابايت به جاي 2 مگابايت براي رزولوشن 800 در 600 استفاده كنيد افزايش سرعت را حس خواهيد كرد در اين حالت اطلاعات مي توانند به طور همزمان از روي رم خوانده شوند و روي آن نوشته شوند كه براي هر كدام از cell هاي متفاوت رم گرافيكي استفاده مي شود.

استفادهاي سه بعدي:

براي پاسخ به تقاضاي زيادي كه براي كيفيت بالاي تصوير سه بعدي وجود داشت كارتهاي گرافيكي با رم گرافيكي 16 و 32 مگابايت وارد بازار شدند و آنها از اينترفيس ( اسلات ) AGP براي پهناي باند بيشتر دسترسي به حافظه اصلي استفاده كردند.

VRAM:

به طور خلاصه همه انواع رمهاي معمول مي توانند در كارتهاي گرافيكي استفاده شوند. اكثر كارتهاي گرافيكي از انواع خيلي سريع رمهاي معمولي استفاده مي كنند بعضي كارتهاي حرفه اي ( مانند Maxtor Millennium 2 ) در گذشته از چيپ هاي اختصاصي VRAM يا Video Ram) استفاده مي كردند. اين يك نوع رم بود كه فقط روي كارتهي گرافيكي استفاده مي شد در اصل يك VRAM از دو سلول رم معمولي ساخته شده است كه به يكديگر متصل شده اند. بنابراين شما از رم دو برابر استفاده مي كنيد. همچنين قيمت VRAM دو برابر انواع ديگر است. ويژگي برتر سلول دوتايي اين است كه به Video processor اجازه مي دهد كه به طور همزمان  كه اطلاعات قديمي را مي خواند اطلاعات جديد را در همان آدرس بنويسد. بنابراين VRAMدو دروازه دارد كه مي تواند در يك زمان فعال شود و به طور چشمگيري سريعتر كار مي كند.

UMA و DVMT:

در مادر برد هاي قديمي تر كنترلر گرافيكي به صورت on board بود. از SMBA كه مخفف ( Shared Memory Buffer Architecture ) يا UMA كه مخفف ( Unified Memory Architecture ) مي باشند قسمتي از رم سيستم كه براي استفاده به عنوان رم گرافيكي اختصاص يافته و استفاده مي شد اما اشتراك گذاشتن حافظه خيلي كند بود و استانداردهاي آن جالب توجه عموم نبود. يك ويرايش جديد از اين نوع در اينتل ساخته شد كه چيپ ست 810 نام داشت و بهتر از آن 815 بود. كه كنترل گرافيكي را در خود داشت و قسمتي از رم سيستم را به عنوان رم گرافيكي استفاده مي كرد اين سيستم به نام D.V.M.T كه مخفف (Dynamic Video Memory Tecbology ) بود، شناخته شد.

 

RAMDAC:

همه كارتهاي گرافيكي قديمي يك چيپ RAMDAC داشتند كه سيگنالها را از ديجيتال به آنالوگ تبديل مي كرد. مانيتورهاي CRT با سيگنال آنالوگ كار مي كنند كامپيوتر شما با اطلاعات ديجيتال ( صفر و يك ) كه به رابط گرافيكي فرستاده مي شود كار مي كند قبل از اينكه اين سيگنالها براي مانيتور فرستاده شوند بايد تبديل به آنالوگ شوند كه اين عمل در خروجي كارت بوسيله RAMDAC انجام مي گيرد.

 

توصيه ما براي يك RAMDAC خوب به قرار زير است:

• يك چيپ خارجي كه داخل چيپ VGA نباشد.

• clock speed برابر 250-360 مگا هرتز

انتقال حجم سنگين اطلاعات:

در گذشته كارتهاي گرافيكي بودند كه flat بودند اين كارتها هوشمند نبودند. آنها اطلاعات و سيگنالها را از CPU دريافت مي كردند و آنها را به مانيتور انتقال مي داند و كار ديگري انجام نمي دادند. CPU بايد همه محاسبات لازم را براي خلق تصوير مانيتور انجام مي داد.

با توجه به اينكه هر تصوير صفحه نمايش يك Bitmap بزرگ بود CPU بايد مقدار زيادي اطلاعات را براي هر تصوير جديد از RAM به كارت گرافيك انتقال مي داد.

به زودي اينترفيسهاي گرافيكي مانند ويندوز محبوبيت پيدا كردند و با اين كارتها كامپيوترهاي شخصي بسيار كند بودند زمانيكه CPU انرژي زيادي براي توليد تصوير صفحه نمايش بكار مي برد اين طبيعي بود. ميتوان حجم اطلاعات لازم را محاسبه كرد يك تصوير با رزولوشن 1024 در 768 با عمق رنگ 16 بيت يك Bitmap با حجم 1.5 مگابايت است كه به صورت زير محاسبه ميشود:

1024x768x2 byte

با هر تعويض تصوير ( با فركانس مثلاً 75 هرتز در هر ثانيه 75 تصوير خواهيم داشت ) احتياج به انتقال 1.5 مگا بايت تصوير هست و اين انرژي كامپيوتر را هدر ميدهد به خصوص زمانيكه در حال اجراي يك بازي ( game ) هستيد ولي در كارتهاي گرافيك امروزي اين  محاسبات در كارت گرافيك انجام مي شود.