Блог старого компьютера

Блог старого компьютера


Главная О железе 2002 года ГРАФИЧЕСКИЕ УСКОРИТЕЛИ НА ОСНОВЕ КАРТ SVGA

ГРАФИЧЕСКИЕ УСКОРИТЕЛИ НА ОСНОВЕ КАРТ SVGA

07.10.2011 09:59 Администратор О железе 2002 года
Печать PDF
ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ.
     Качество изображения на экране монитора зависит от обеих составляющих графической подсистемы - самого монитора и графического адаптвоа. Основой для получения качественного изображения являются граф^чесгат р<а;ю»и>. высокого разрешения с высокой скоростью кадровой развертки (регенерации).
      Ни одна составная часть ком-ютера не развивается сегодня к быстро, как видеоакселераторы. За последние три года скорость обработки графических данных в персональных системах выросла в 20—30 раз, что намного превышает общий темп компьютерного развития. И хотя спор "кто в системе самый главный?" вряд ли имеет смысл, приходится признать, что видеокарты занимают в ней особое, при-вилегированное место. Графические потоки в компьютере стали настолько интенсивными, что потребовали создания отдельной графической шины — AGP.
     В приложениях, не ориентированных специально на объемную графику, в основном используется плоская двухмерная картинка, состоящая из небольшого числа геометрических областей, которые заполнены однородным цветом и символами. Было время, когда и такое изображение было непросто сформировать, И поэтому видеокарты оснастили 20-ускорителями, т. е. схемами, способными быстро рисовать линии, треугольники, четырехугольники, окружности и выполнять различные, не обязательно одноцветные, заливки.
  До появления ускорителей всю работу выполнял центральный процессор, который был вынужден рассчитывать цвет, каждого пикселя в общем изображении кадра на экране, а видеокарта только подхватывала труд процессора и переводила цифровые данные его в аналоговые сигналы, понятные монитору. Ускорение  это, по сути, помощь процессору, когда он может давать видеокарте более общие команды: нарисовать треугольник формы X в обрасти экрана Y и залить его цветом Z. А дальнейшие вычисления с точностью до пикселя берет на себя сама видеокарта, освобождая от этой рутины центральный процессор. В выигрыше оказывается и компьютер теперь он может работать более производительно, и видеосистема  сложное, насыщенное деталями изображение обрабатывается заметно быстрее.
       Но формирование объемной 3D-картинки  гораздо более сложная задача. Представьте себе какой-нибудь трехмерный объект, например фрагмент кирпичной кладки. Для его воссоздания на экране процессору и графическому ускорителю придется сначала выделить грани этого объекта. Следующим шагом будет наложение на каждую грань текстуры узора, который в нашем случае позволяет не прорисовывать каждый кирпичик, а распространять на всю грань обобщенное изображение кирпичной кладки. Дальше необходимо учесть, как, откуда и какой падает свет: в зависимости от этого одни грани будут светлее или темнее других.
     А теперь представьте себе десятки объектов в картинке, которые вращаются, удаляются, приближаются, перекрывают друг друга, попадают под разные источники света, падающего под разными углами, отбрасывают тени и т. д. и т. п. И сложность таких объектов часто значительно выше, чем у параллелепипеда кирпичной кладки, так что процессору приходится выделять в них не единицы, а сотни граней, а общее число примитивов (треугольников, из которых складываются объекты) в современных играх доходит до нескольких миллионов. А еще необходимо учесть применение специальных эффектов, усиливающих реалистичность картины: алгоритмов сглаживания, затуманивания, прозрачности и даже зеркальности объектов.
  В итоге получается умопомрачительно сложная ситуация, с которой центральный процессор компьютера не в состоянии справится без помощника — 3D-ускорителя, который должен выполнять большую часть расчетов.
     Современную видеокарту можно смело назвать компьютером в компьютере, пая скольку у нее есть свой процессор, своя память, своя внутренняя шина передачи данных. Да и тактовая частота работы видеокарты уже достигла-500МГц, так что графический процессор приходится охлаждать отдельным радиатором или вентилятором (кулером).
     Соответственно, видеокарта, как сложное устройство, характеризуется большим числом параметров: типом процессора, разрядностью внутренней шины, типом и объемом видеопамяти, типом и скоростью внешней шины (PCI или AGP). Также как у компьютера, у видеокарты есть определенная производительность, которую можно объективно оценить или точно измерить.

Влияние объема и типа ОЗУ.
     На каждой видеоплате размещается оперативная память. Ее стандартным объемом сегодня считается 32 или 64 Мб.
Видеопамять является очень важным компонентом видеоплаты и всего компьютера в целом. В настоящее время созданы несколько новых технологий видеопамяти с целью повысить быстродействие обмена данными с видеопроцессором и эффективность хранения видеоданных.
       Тип и быстродействие памяти, используемой в видеоплате, играет важную роль в ее эффективности. Современные технологии видеопамяти означают лучшую производительность. Размер видеопамяти на видеоплате также влияет на ее быстродействие. ЗD-акселераторы часто имеют большую эффективность, когда на них установлено большее количество видеопамяти для использования ее в промежуточных вычислениях.
Synchronous Graphics RAM (SGRAM) и SDRAM SGRAM (и близкая ей по основным параметрам SDRAM) - однопортовая память, которая работает на частоте видеопроцессора (до 180 Мгц) и может записывать и считывать по 2 страницы одновременно. Благодаря новой архитектуре значительно ускоряются процессы "screen to screen bits", "double buffering", "3D rendering", "video playback". SGRSM (как и 80РАМ)стала наиболее популярной у производителей видеокарт в 2000 г.
DDR SGRAM новый тип памяти (подробно описан в главе посвященной основной памяти на материнских платах — ОЗУ), позволяющий работать на условных (эффективных) частотах до 600 МГц. Этот тип памяти работает в два раза быстрее SGRAM (SDRAM), но пока еще дорог. Преимущество графических адаптеров на высокопроизводительной памяти DDR SGRAM над адаптерами с обычной SDRAM — и SGRAM-памятью, начинает сказываться с ростом экранных разрешений и переходом на 32-битную глубину цвета. Узким местом в этом случае становится пропускная способность видеопамяти, а объем пересылаемых данных резко вырастает.

Графические контроллеры с шиной AGP.
Про AGP уже расказывалось в первой части этой книги, в разделе материнских плат "Она впервые появилась на основных платах для Pentium II с маркировкой LX.
     Графическая шина AGP (Accelerated Graphics Port, ускоренный графический порт) является дополнением к внешней шине, соединяющей процессор с памятью и набором микросхем (чипсетом). PCI же используется для связи с внешними уст» ройствами, например, с жесткими дисками, стримерами, компакт-дисками и прочей периферией компьютера. AQP функционирует на той же частоте, что и внешняя шина, и | тому же может обращаться к памяти напрямую, минуя процессор: все это составляет важнейшие характеристики для интенсивного графического обмена. Шина PCI в то же время работает на вдвое более низкой частоте. Из всего этого следует, что на графической плате разместится столько памяти, сколько нужно для поддержания необходимого разрешения и цветовой гаммы, а остальную память (находящуюся на материнской плате) можно использовать для организации нескольких страниц, чтобы ускорить вывод графической информации на экран монитора, просто меняя страницы местами. Количество этих страниц ограничено только размером оперативной памяти, установленной на компьютере, но понятно, что чем больше будет организовано страниц, тем быстрее будет происходить графический вывод и тем меньше он будет зависеть от процессора и пропускной способности шины PCI. Появилтсь материнские платы с поддержкой AGP - шины (AGP 2х или AGP 4х) с повышенной скоростью обмена с системной памятью, а все современные графические ускорители уже выпускались с такой поддержкой.
     На некоторых новых системных платах можно увидеть порт AGP Pro. Он является улучшенной версией порта AGP 4х. Отличается от своего предшественника большей длиной за счет наличия дополнительных 48 разъемов. Они позволяют обеспечить подвод электропитания для новых графических адаптеров, предъявляющих большие требования к энергопотреблению.
     Корпорация Intel объявила о разработке спецификации AGP8x, которая должна стать очередной эволюционной вехой на пути к новой архитектуре последовательной графической шины. Она предусматривает сохранение 32-разрядной шины, но позволяет при этом увеличить пропускную способность до 2 Гбайт/с за счет повышения эффективной частоты до 533 МГц. Intel считает, что такая производительность позволит добиться лучшей сбалансированности систем на основе процессора Pentium 4. Компания привлекла к работе над спецификацией AGP8x таких грандов, как ATI, Matrox и NVIDIA, которые уже заявили о ее активной поддержке. Так, ATI намерена реализовать AGP8x в некоторых моделях нового семейства графических ускорителей RADEON.

Добавить комментарий


Защитный код
Обновить

Поиск

Голосование

Что Вы думаете на счет битрикса?
 

Все материалы раздела