Grafické urýchľovače (urýchľovače) sú špecializované grafické koprocesory, ktoré zvyšujú efektívnosť video systému. Ich použitie je uvoľnená centrálnym procesorom z veľkého množstva operácií s video dátami, pretože urýchľovače nezávisle vypočítavajú, ktoré pixely sa zobrazujú na obrazovke a aké sú ich farby.

Video akcelerátory

Obraz, ktorý vidíme na obrazovke monitora, je pamäť Random Access Digital na analógový konvertor a skener video pamäťového zariadenia so špeciálnym digitálnym analytačným konvertorom (Random Access Memory Digital To Analog Converter). Tento obsah je možné zmeniť centrálnym procesorom a grafickým procesorom grafickej karty - dvojrozmerný grafický urýchľovač (synonymá: 2D urýchľovač, 2D urýchľovač, systém Windows-Accelerator alebo Accelerator GDI). Moderné okno rozhrania vyžadujú rýchle (cez desatiny sekundy) prekresliť obsah obrazovky pri otváraní / zatváraní okien, ich pohybu atď., Inak užívateľ nebude cítiť rýchlu reakciu systému pre svoje akcie. Na tento účel by procesor musel zvládnuť dáta a prenášať ich cez zbernicu pri rýchlosti, len 2-3 krát menej ako rýchlosť ramdac, a to sú desiatky a dokonca aj stovky megabajtov za sekundu, čo je takmer neskutočné Moderné štandardy. Naraz boli vyvinuté miestne pneumatiky na zlepšenie rýchlosti systému a neskorších 2D urýchľovačov.

2D urýchľovače sú špecializované grafické procesory, ktoré môžu nezávisle naťahovať na obrazovke kurzor myši, okenné prvky a štandardné geometrické tvary, ktoré poskytuje GDI - Grafická knižnica systému Windows. 2D urýchľovače vymieňajú údaje s video pamäťou na vlastnom autobuse, bez načítania systémovej pneumatiky procesora. Na systémovej zbernici dostáva 2D urýchľovač iba GDI pokyny od centrálneho procesora, zatiaľ čo množstvo prenášaných dát a zaťaženie procesora je stovky časov menej.

Moderné 2D urýchľovače majú 64- alebo 128-bitovú dátovú zbernicu a 2 alebo 4 MB video pamäte musia byť inštalované na efektívne využívanie schopností tejto pneumatiky na grafickej karte, inak budú údaje prenášané o polovicu pneumatiky so zodpovedajúcou stratou rýchlosťou. Je možné povedať, že v súčasnom momente 2D urýchľovače dosiahli dokonalosť. Všetky z nich fungujú tak rýchlo, že napriek tomu, že ich výkon na špeciálnych testoch sa môže líšiť od modelu na model o 10-15%, užívateľ pravdepodobne nebude všimnúť tento rozdiel. Preto pri výbere 2D urýchľovača by ste mali venovať pozornosť ďalším faktorom: kvalita obrazu, dostupnosť ďalších funkcií, kvality a funkčnosti ovládačov, podporované frekvencie zametania rámcov, kompatibility s VESA (pre milovníkov hry Dos) atď. Chip 2D Accelerators V súčasnej dobe, ATI, Cirrus Logic, Chips & Technologies, MATROX, číslo deväť, S3, Trident, TSENG Labs a ďalšie spoločnosti.

Pod multimediálnymi urýchľovačmi zvyčajne chápu zariadenia, ktoré môžu okrem zrýchlenia bežných grafických operácií vykonávať aj množstvo operácií na spracovanie video dát z rôznych zdrojov.

Po prvé, tieto sú funkcie na urýchlenie video výstupu v AVI, INDEO, MPEG-1 formátoch a ďalších. Problém je, že video v NTSC formáte prichádza rýchlosťou 30 rámov za sekundu, PAL a SECAM - 25 RÁMOV / S. Rámca zmena rámu v digitálnych formátoch videa je tiež menej alebo rovná 30 rámcov / s, avšak rozlíšenie obrazu zriedka presahuje 320 x 240 pixelov. S týmito parametrami je rýchlosť prijímania informácií približne 6 MB / s a \u200b\u200bprocesor má čas vykonávať jeho dekompresiu a zásielku nad autobusom vo videu. Táto veľkosť obrazu je však príliš malá pre pohodlné prezeranie na obrazovke, takže sa zvyčajne zmenší na celú obrazovku. V tomto prípade sa rýchlosť toku údajov zvyšuje na desiatky a stovky megabajtov za sekundu. Táto okolnosť viedla k vzniku videa selerátorov, ktorí vedia, ako rozsah videa vo formáte AVI a MPEG-1 na celú obrazovku, ako aj vyhladzovanie zmenšeného obrazu, takže nevyzerá ako súbor štvorcov. Prevažná väčšina moderných 2D urýchľovačov je zároveň v rovnakom čase urýchľovače videa, a niektoré, ako napríklad ATI Rage128, sú schopní hrať a video vo formáte MPEG-2 (t.j. s počiatočným rozlíšením 720 x 480).

Multimediálne funkcie zahŕňajú aj hardvérovú digitálnu kompresiu a dekompresiu videa (ktorý sa takmer nenašiel na masových grafických kartách), prítomnosť kompozitného video výstupu, výstup televízneho signálu k monitoru, nízkofrekvenčný vstup video vstupu a vysokofrekvenčný televízny vstup , modul pre prácu s teletextom a inými funkciami.

accelerator Processor Memory Memory Processor

VGA video adaptéry (a prvé SVGA) mali obmedzenú paletu a rozlíšenie s nízkym obrazovkou a veľmi načítal centrálny procesor. Na to bolo niekoľko dôvodov:

· pasivita grafického regulátora pri vytváraní personálnej vyrovnávacej pamäte

· nízka rýchlosť videa

· nízka šírka pásma vnútorných pneumatík a I / O rozhranie

· nedostatočná rýchlosť a možnosť RAMDAC

· vykonávanie väčšiny operácií CPU, žiadna hardvérová podpora pre ďalšie funkcie

Tieto nedostatky identifikovali hlavné smery rozvoja video adaptérov, ktoré viedli k vzniku video selerátorov, ktoré teraz hovoríme videozáznamy.

Ako sme už zaznamenali, Ramdac hardvér obmedzuje počet farieb do 256, pretože Obsahuje iba 256 farebných registrov. Každý z nich je kódovaný s 8-bitovým číslom, ktorý určuje maximálny a minimálny požadovaný objem video pamäte v 256 kB (2 8 \u003d 256). Viac video pamäte môže byť užitočná len s väčším rozlíšením. Tu majú výrobcovia myšlienka použiť väčšie povolenie. Zároveň s nárastom objemu video pamäte bolo potrebné použiť nové metódy pre jeho adresovanie, pretože počet pixelov na obrazovke prekročili veľkosť adresného priestoru (128 kB). Zvýšenie objemu video pamäte umožnilo zvýšiť rozlíšenie, ale neviedlo k zlepšeniu farby obrazu - veľkosť palety zostáva rovná 256 farbám.

Veľké úspechy pri zlepšovaní výrobcov Chroma dosiahli, po vydaní Ramdac nového typu:

· nový Ramdac vám umožnil nahrať údaje z video pamäte vo výstupnom registri DAC, obchádzajúc 8-bitové registre DAC - to umožnilo zvýšiť počet odtieňov na 65536 (vysoký farebný režim), kódovanie každého pixelu 16 bity

· namiesto 18-bitového DAC sa použil 24-bit, ktorý sa nechal zobraziť 2 24 \u003d 16777216 (skutočná farba)

Na základe takejto ramdac začal vyrábať grafické karty s objemom video pamäte 1 MB a viac. Spolu s objemom video pamäte sa jeho bunky zvýšili (16 bitov alebo viac), ako aj veľkosť a kapacitu vnútornej pneumatiky. Namiesto rozdelenia videa pamäte na bankách sa začalo aplikovať lineárne adresovanie celej video pamäte. V tejto schéme je video pamäť presmerovaná na kontinuálnu oblasť adries umiestnených v rozšírenej (rozšírenej) pamäťovej oblasti. Pre rozhranie ISA bolo tento rozsah umiestnený pod 16 MB a pre PCI - v akejkoľvek rozšírenej oblasti pamäte. Preto v CMOS nastavení a je tu pamäťový otvor v možnosti 15-16 m, takže žiadne programy môžu písať údaje do oblasti videa.

Ale tiež problém nevyriešil, pretože Všetky operácie pre zmenu rámu vyrovnávacej pamäte vykonávali CPU. Ak chcete vyložiť CPU a urýchliť spracovanie grafiky sa rozhodlo použiť grafický koprocesor, ktorý vykonáva hardvérové \u200b\u200bzrýchlenie Grafické funkcie, t.j. Vykonávanie operácií bez účasti CPU. Začala ERA grafických akcelerátorov.

Zároveň boli použité nové typy dynamickej pamäte a nových pneumatík rozhrania. Združenie VESA prijalo štandard SVGA, ktorý identifikoval jeden mechanizmus na využívanie hardvérových zdrojov.

Hardvérové \u200b\u200bzrýchlenie

Grafický akcelerátor, ktorý nahradil štandardný video adaptér, je aktívne zariadenie a výrazne zvyšuje výkon celého systému ako celku. To sa dosahuje pomocou hlavných výhod GR Afrického procesora (koprocesor). V takomto systéme sa na hardvérovej úrovni vykonáva veľký počet funkcií v niekoľkých pracovných cykloch urýchľovačov. Akcelerátor používa príkazy na vysokej úrovni pre "Komunikácia" so zvyškom podsystémov, ktoré vyložia vstupnú / výstupnú zbernicu, pretože Výrazne znižuje tok príkazov. Okrem toho je CPU oslobodený od potreby vykonať a prenášať množstvo základných operácií s obsahom rámového pufra.

Zrýchlenie je možné len v grafickom režime. Podstatou zrýchľovacej práce je zmeniť digitálny obrazový obrázok vo video pamäťoch príkazmi z CPU a radom nezávislých operácií konverzie údajov. Grafický urýchľovač, na rozdiel od adaptéra VGA, pracuje nie podľa pixelov a tzv grafické primitívyktoré pozostávajú z rôznych pixelov. Použitie takýchto primitívov ako trojuholníka, segmentu, kruhu, pomerne zložitý obraz môže byť navrhnutý oveľa jednoduchší a rýchlejší ako pri modifikáciách jednotlivých pixelov.

Akcelerátor je schopný hardvéru urýchliť veľký počet operácií, medzi ktorými existuje aj výstavba trojrozmerných obrázkov, základom modernej grafiky:

1. Kreslenie grafických primitívov (kreslenie). Na operáciách kreslenia sú založené všetky moderné rozhrania a OS programu GUI. Primitívne parametre sú nastavené ako súradnice vo forme vektora. Na rozdiel od rastrovej prezentácie digitálneho obrazu sú oveľa kompaktnejšie a nezávislé od použitého rozlíšenia. Podľa koordinátov je ľahké vybudovať všetok obrázok. Výsledok výkresu tiež obsahuje najjednoduchšiu výplň kontúr (výplň) a naplnenie vzorom.

2. Prenos obrazových blokov na obrazovke (BitBLT). Vykonáva sa pri ťahaní objektov GUI myši, rolovanie položiek. operácie. Táto funkcia sa redukuje na pohyb bitového bloku z jednej oblasti videa na iné.

3. Podpora hardvéru systému Windows (hardvér.okno).Faktom je, že každá aktívna aplikácia v operačnom systéme sleduje "jeho" otvorené okno a jeho súradnice v jednom rámovom pufri pamäte RAM. Pri používaní hardvérových okien, každá aplikácia používa svoju "personálnu vyrovnávaciu pamäť", ktorá sa rovná veľkosti otvoreného okna, takže "uvoľnenie" okien do pamäte sa nevyskytuje. VYHĽADÁVANIE NA RÝCHLOSTI SPRACOVANIE SÚKROMNOSTI VEĽKOSTI VEĽKÉHO VIDEOU VOZIDLOUJÚCEHO PROPÍTANU VOĽNÉHO VIDEOU.

4. Škálovanie bitmapov (Škálovanie). Existujú dva typy škálovania: duplikácia a interpolácia (vyhladzovanie). Prvý je jednoducho znížený na zvýšenie veľkosti pixelu (presnejšie číslo rovnakých pixelov v tomto bode), čo vedie k vzniku takýchto defektov obrazu ako pixelizácie a aliasing. Interpolácia sa používa na odstránenie týchto skreslení. Tieto dve operácie sú veľmi pracné a vyžadujú dostatočne vysoko kvalitný urýchľovač.

5. Hardvérový kurzor. Táto technológia poskytuje hardvérovú podporu pre kurzor myši. Centrálny procesor číta aktuálne súradnice ukazovateľa z portu myši a pošle ich do urýchľovača a potom zase jednoducho vytvorí obraz kurzora na požadovanom mieste obrazovky. Technológia sa vzťahuje na vytvorenie kurzora sprites (sprites)ktoré dočasne vymeniť rastrové úseky s obrazom kurzora, a potom, keď sa presunie na iné miesto, obnovené.

6. Prevod formátov a dekompresie. Pri spracovaní video informácie sú digitálne RGB zariadenia nahradené jasom a chromatickosťou vo formáte YUV, ktorý má výrazne menej miesta. Pri prehrávaní komprimovaných video dáta, najprv musíte dekomprimovať každý rám, a potom zapísať do rámového pufra.

7. Budova 3.D-obrázok.Táto kategória operácií je najrozsiahlejšia a komplexná a ich opis bude mať celú knihu. Základ formovania 3D obrázkov považujeme za nižšie.

Pri zrýchlení 2D sa realizuje prvé šesť funkcií. K dispozícii sú aj video adaptéry s hardvérovým podporou pre DVD, TV -OUUT, APATIVE deinterléc, Hyperz., Fourier hardware reverzné konverzné bloky (IDCT). Všetky urýchľovače môžu byť rozdelené na grafické urýchľovače a grafické koprocesory. Ten sú určite viac univerzálne zariadenia. Vzhľadom k tomu, grafický koprocesor sa skutočne zmenil na nezávislý počítač, potom sa čipová súprava, na základe ktorej je vytvorený grafický urýchľovač, začal volať grafický procesor.

Video adaptér s grafickým kopracesorom (GPU) je inteligentné zariadenie, ktorého základom je aritmetické a logické zariadenie (ALU). Výzva skutočne predstavuje mikroprocesor, ktorý pracuje na mikro vzťahov z vlastnej RAM. Hlavným rozdielom grafického koprožoruvu z grafického urýchľovača je, že koprocesor môže byť naprogramovaný tak, aby vykonal rôzne úlohy, zatiaľ čo urýchľovač pracuje na tvrdom konštantnom algoritme. Akcelerátor sa skladá z niekoľkých vysoko špecializovaných blokov, ktoré poskytujú hardvérovú podporu len pre určité funkcie. Okrem toho, koprocesor, na rozdiel od akcelerátora, je aktívne zariadenie, nezávisle organizovanie prístupu na pamäť, vstupnú / výstupnú zbernicu. Je najčastejšie sa prejavuje pri používaní autobusu AGP Desetníkv ktorom sa transformácie nevykonávajú v rámcovom pufri, ale v systémovej pamäti.

Pamäť pre video adaptér

Video adaptéry používajú dynamickú pamäť s ľubovoľným prístupom (DRAM). Tento typ pamäte je najjednoduchší a najviac lacný vykonaním, pretože sa implementuje na kondenzátoroch a tranzistoroch, ale vyžaduje regeneráciu (dobíjanie). V súvislosti s týmto a rýchlosť prístupu k nej nie je veľmi vysoká (až 100 ns. ). Moderné video adaptéry sú vybavené pamäťou SDRAM s nie viac ako 10 prístupových rýchlostí. Alebo dokonalá pamäť DDR, čas prístupu, ku ktorému je od 3,5 ns.

Rozlišujte medzi jednou portou a dvojitou pamäťou. Ten vám umožňuje súčasne vykonávať operácie čítania a písania údajov, pretože grafický procesor a Ramdac sa môžu súčasne aplikovať na dva rôzne adresy. Jednopádzkové zahŕňa FPM, EDO, SDRAM, DDR. V súčasnosti môžu byť v profesionálnych grafických kartách môžu byť použité dva odrody dvojitej pamäte - VRAM a WRAM.

VRAM (Video RAM) je špeciálne navrhnutý pre video systém a umožňuje súčasne vykonávať operácie čítania a zápisu. Samozrejme, že má vhodnú "profesionálnu" cenu. Výhody tejto pamäte sú obzvlášť viditeľné pri používaní režimu s vysokým rozlíšením a skutočným farebným režimom. WRAM (Window Ram) je veľmi podobný VRAM, ale pracuje pri frekvencii 50 MHz, čo zvyšuje rýchlosť o 50% v porovnaní s VRAM. Tu je tu implementovaná technológia dvojitého pufrovania, v tejto pamäti je režim rýchleho pufrovania. Pre prácu existujú 2 personálne vyrovnávacie pamäte.

Existuje aj množstvo sľubných typov pamäte. Medzi nimi RDRAM, DDR SDRAM, 3D RAM, CDRAM, ESDRAM.3D RAM je určená na spracovanie trojrozmernej grafiky. Pamäť je dvojitý port a umožňuje spracovanie dát dopravníkom. CDRAM je kombinácia dynamickej pamäte a vysokorýchlostným vyrovnávacím vyrovnávacím vyrovnávacom pamäti na statických pamäťových prvkoch.

3D-satarátory

Akcelerátory trojrozmernej grafiky sa stali najvyšším stupňom video adaptéra. Sú určené pre simulácia trojrozmerného obrazu a jeho výpočtu.Spočiatku boli 3D-Axlerátori umiestnené na jednotlivé dosky a pripojené k video adaptéra kábla typu PASS -TROUGH. Zlyhač 3D-marec bol preto vnímaný ako nezávislé zariadenie a prijal takýto názov. Všetky moderné video adaptéry obsahujú výkonný grafický procesor, okrem tradičného akcelerátora 2D-marec hardvér, 3D-bararátor je zahrnutý. Vzhľadom k tomu, termín 3D-acelerátor stratil svoju pôvodnú hodnotu, potom sa všetky vyššie uvedené zariadenie nazývajú video adaptér s grafickým procesorom s 3D-selerátorom, hoci sa niekedy nazýva jednoducho 3D-selerátor.

Syntéza 3D obrázkov

Ako už bolo uvedené, popis technológie tvorby 3D obrazu je veľmi zložitý a bude trvať veľa miesta, takže budeme zvážiť len jej základy. Vo všeobecnosti syntéza trojrozmerného obrazu obsahuje nasledujúce kroky:

· Výstavba (výpočet) objektu na základe svojho matematického popisu

· Výpočet pohybu a transformácie jeho formy

· Simulácia povrchu objektu, berúc do úvahy rôzne vonkajšie faktory (osvetlenie, odraz, úľava)

· Premietanie objektu do roviny obrazovky s prihliadnutím na všetky druhy vizuálnych efektov

S pomocou takýchto charakteristík ľudského výhľadu ako rušenie Objekty, namietacie objekty, osvetlenie a perspektívne účinky Aj monokulárny obraz vytvára pocit objemu.

Proces výpočtu trojrozmerného obrazu objektu sa nazýva 3 D - Dopravník . Nasledujúce hlavné etapy možno v ňom rozlíšiť:

1. výstavba geometrického modelu objektového povrchu zadaním referenčných bodov a líniových rovníc (rám, drôtený rám.)

2. rozdeliť povrch výsledného objektu základný plochý Prvky, najčastejšie trojuholníky (tessellation, tessellation). V tomto štádiu je objekt súbor trojrozmerných súradníc vrcholov trojuholníkov (vrchol, vrchol)

3. transformácia (transformácia) je znížená na konverziu súradníc vertexov, aby simuloval pohyb objektu a zmenil svoj tvar

4. výpočet osvetlenia (osvetlenie) a tieňovanie (tieňovanie) Povrch objektu sa skladá z výpočtu osvetlenia každého trojuholníka, ale zároveň sa povrch objektu stane uhlovým pozostávajúcim z malých plochých plochých tvárí rôzneho výplne. Na odstránenie tejto chyby sa používajú rôzne metódy interpolácia

5. premietanie do obrazovky lietadlo používa dve existujúce súradnice bodov a si pamätá vzdialenosť od vrcholov do projekčnej roviny z-befe

6. spracovanie súradníc vrcholov (nastavenie trojuholníka) elementárnych trojuholníkov je triedenie vrcholov a zlikvidovať zadný neviditeľný tváre (CUPLING)

7. odstránenie skrytých povrchov (HSR) - Odstránenie z projekcie neviditeľných povrchov

8. textúraAlebo jadro základných trojuholníkov sa vykonáva prekrytím textúr (mapovanie textúr) - štvorcové rastrové obrázky pod rámu korčuľovania. Toto je prvá etapa, ktorá sa vykonáva s rastrovou grafikou, v ktorej je každý trojuholník nahradený časťou textúry a pixelov - Texelmi. V rovnakej fáze sa aplikuje MIP -Mapping - perspektívna korekcia, filtrácia

9. simulácia priehľadných efektov - korekcia pixelov.

10. antirasing (anti-anti-anti-anti-anti-anti-eliminácia chýb obrázkov v dôsledku uhlových hraníc

11. dithering - Interpolácia chýbajúcich farieb

12. formácia a post-spracovanie v rámovom pufri v lokálnej pamäti video adaptéra

Stojí za zmienku, že na urýchlenie procesu vytvárania rastrového obrazu sa používa dvojitý tlmivý mechanizmus, ktorý spočíva v tom, že oblasť je pridelená na ukladanie dvoch rámcov v rovnakom čase (v skutočnosti dva "personálne vyrovnávacie pamäte") . Budova je začiatočná predtým, ako Ramdac dokončí zobrazenie aktuálneho.

Stupňov 1-6 sú reprezentované geometrické stupne 3D dopravník. Počas tejto fázy sa vykonávajú intenzívne trigonometrické výpočty, používajú sa čísla pohyblivého bodu. Tieto výpočty v starých video adaptéroch sa vykonávajú v CPU a v modernej silnejšom - v GPU. Ako viete, ERA reálnych grafických procesorov začala s NVIDIA GEFORCE 256 a ATI Radeonom 256.

Štádiá 7-12 vykresľovanie alebo kreslenie.Tu sú spracované rastrové obrazy pozostávajúce z pixelov a textu. Preto sa táto etapa niekedy nazýva rastra. Keďže táto etapa je najkomplexnejšia, zrýchlenie hardvéru je obzvlášť potrebné.

API.

Ďalším veľmi dôležitým faktorom, ktorý rozlišuje video adaptéry rôznych firiem, podporuje adaptér rôznych aplikačných programovacích rozhraní (API). Je potrebné okamžite povedať, že tieto API zjednotia len prácu aplikovaných programov s video chipset, ale aj zvýšenie výkonu tejto práce. Faktom je, že každá grafická karta používa svoje nízke (hardvérové) úrovne. Pod týmito príkazmi a sú vytvorené jedinečné pre každého výrobcu vodiča, ktoré aplikácie aplikácie vysielania do zariadenia. Ak vytvoríte grafický program, vzhľadom na funkcie architektúry každej možnej grafickej karty, potom bude takýto program veľmi ťažkopádny, bude ťažké ho konfigurovať užívateľovi pre konkrétny video adaptér a programátori nebudú chcieť vykonávať toľko práce. API bola za to vynájdené, čo zaberá medziľahlú pozíciu medzi aplikačnými programami na vysokej úrovni a nízkoúrovňovými ovládačmi urýchľovačmi, zjednocovaním prístupu na aplikáciu k akémukoľvek video adaptéra. To znamená, že napríklad programátor, ktorý vytvára Photoshop, nie je povinný vedieť, ako sa obrátiť na konkrétnu grafickú kartu, ale mal by len vedieť, ako pracovať s univerzálnym API.

Existuje niekoľko univerzálnych API, ako sú DirectX a OpenGL. Ale niekedy sa používajú takzvané "natívne API", ktoré vytvorili výrobcovia priamo pre ich grafické chipsy. Medzi nimi môžete priniesť glide spoločnosti 3 Dfx (pre rodinu voodoo), Kovový Spoločnosti s 3 (za divoké), Rendergl iné.

Geometrický procesor začal byť podporovaný len v Direct 3D (Part DirectX) verzie 7.0, takže skoršie verzie sa neodporúčajú. Verzia 7.1 však prichádza s Windows Me, takže ho potrebujete len aktualizovať na 8.1. DirectX 9.0 nedávno sa objavil, ale majte na pamäti, že môže poskytnúť zvýšenie výkonu video selerátorov, ktoré ju podporujú na hardvérovej úrovni (Radeon 9500, 9700, Geforce FX), ešte nie je veľmi stabilný Špeciálne DirectX 9.0 potrebuje, aby to neurobili.

Architektúra 3D -akselerator

Napriek tomu, že mnohé video adaptéry majú významné rozdiely, okrem tých, ktoré sú opísané v predchádzajúcom článku, prvky na vytvorenie obrazu, majú tiež niekoľko základných prvkov, ktoré poskytujú hardvérové \u200b\u200bzrýchlenie 3D krokov-dopravníka. Každý 3D-selerátor má v prevádzke:

· geometrický procesor (GPU, Procesor Geometry)

· recoring Engine (Rendering Engine)

· rýchla pamäť

· digitálny analógový konvertor (RAMDAC)

· Ďalšie voliteľné bloky

Geometrický procesornavrhnuté na urýchlenie geometrického stupňa 3D procesora, ktorý vyžaduje komplexné matematické výpočty pri registrácii vertexov. Geometrické koprocesory boli použité v lacných grafických kartách v lacných grafických kartách, ktoré pomáhali CPU vo výpočtoch, a niekedy chýbali.

Mechanizmus vykresľovania (Kreslenie), alebo ako sa často nazýva, renderovací dopravník je hlavnou časťou moderného 3D acelerátora a obsahuje aspoň dva prvky: mechanizmus spracovania textúr ( TexelMotor) a celkový mechanizmus spracovania rámu (pixelový motor). Každý z týchto blokov používa svoj typ video pamäte, nazývaný buffer o textúre a rámovom pufri resp. Personálna vyrovnávacia pamäť je nám už známa, keď sa sem prešiel zo štandardnej architektúry VGA / SVGA. Na skladovanie ošetrených textúr bol len samostatný nárazník. Okrem toho, v miestnej pamäti urýchľovača, oblasť je zvyčajne pridelená na niekoľko pufrov. Z - je potrebný na správne odstránenie skrytých povrchov, a.Zariadenie je potrebné na vykonávanie alfa-offsets a druhý rámový pufor sa používa na dvojité pufrovanie. Rankovacia jednotka pre niektorých výrobcov sa nazýva TMU (jednotka mapovania textúr) - TAKTRUČNOSTI.

Veľkosť rámového pufra, analogicky s VGA video adaptérom definuje maximálne možné rozlíšenie obrazu a veľkosť palety. Vo väčšine akcelerátorov sa použije dvojitá pufračná metóda, podľa ktorej je personálny pufor rozdelený na dve časti prednej (predného pufra) a zadných (zadných pufrovaných) pufri. Počas čítania a budovania obrazu Ramdac 'OM z predného pufra, GPU buduje ďalší rám vzadu. Takéto "swap" poskytuje hladkú zmenu rámca, pretože po zobrazení na obrazovke sa pufr vyčistí.

Rozhranie 3D, urýchľovače

Pre lepšie rámy ťahania je potrebné použiť veľké textúry, a pre to vyžaduje aspoň 8 MB video pamäte. Aby bolo možné prenášať takýto dátový prúd cez vaše rozhranie, musí mať vysokorýchlostný graf grafického portu. Základný AGP (zrýchlený grafický port).Táto 32-bitová zbernica má základnú frekvenciu 66 MHz, ale môže pracovať v 4x režime (266 MHz) a prenášať 1 GB / s. Využíva redukované 2-násobné grafické karty 1,5 V, grafická karta musí uspokojiť toto kritérium. Nové, novo zadané a stále používané sa stále používa, 8x režim (revízia 3.0) je implementovaný v najnovších video adaptéroch. Naozaj, žiadny grafický program nie je schopný ho používať naplno.

Norma AGP má množstvo dôležitých funkcií, ktoré výrazne zvyšujú efektívnu šírku pásma pneumatiky. Piperujúci - Paket (Dopravník) Prenos dátAk je na autobuse okamžite nastavený nasledujúci kód adresy, bez toho, aby sa očakával výskyt údajov predchádzajúcej adresy, t.j. Address kódy, ako sa to stalo. Tieto postupnosti adresy, ktoré boli prenesené, sa tiež posielajú cez autobus vo forme balíka. Výsledkom je, že oneskorenie pri vydávaní údajov po adrese adresy na autobuse chýba.

Okrem toho, v AGP, na rozdiel od PCI sa používa režim SBA, v ktorom sa na prenos adresy použije 8 ďalších riadkov, tj. Adresa a údaje sa prenášajú rôznymi riadkami.

A konečne, okrem režimu DMA v štandarde AGP, DME (Priama pamäťová spustenie) sa používa - režim, v ktorom je lokálna pamäť grafickej karty a systémovej pamäte ekvivalentná a jedným zacieleným priestorom, takže operácie S textúrou možno vykonať lokálne aj v systémovej pamäti. V tomto režime je výmena v krátkych balíkoch, takže sa dosiahne významné zrýchlenie operácií s textúrami.

Teraz, na základe týchto informácií, môžete riadne vybrať urýchľovač, ktorý bude diskutovaný v ďalšej miestnosti, kde budeme zvážiť vlastnosti moderných 3D urýchľovačov.

Audio adaptér (Sound Blaster alebo Zvukové miesto) je špeciálna e-doska, ktorá vám umožní nahrávať zvuk, reprodukovať a vytvoriť softvér pomocou mikrofónu, slúchadiel, reproduktorov, vstavaného syntezátora a iných zariadení.

Audio adaptér obsahuje dva informačné meniče:

· Analógovo-digitálne, ktoré prevádza nepretržité (t.j. analógové) zvukové signály (reč, hudba, hluk) do digitálneho binárneho kódu a píše ho na magnetickom nosiči;

· Digitálny analóg, ktorý vykonáva spätnú konverziu zvuku uloženého v digitálnej forme do analógového signálu, ktorý sa potom reprodukuje pomocou akustického systému, zvukového syntetizátora alebo slúchadiel.

Profesionálne zvukové dosky vám umožňujú vykonávať komplexné spracovanie zvuku, poskytnúť stereo zvuk, mať vlastné ROM s tokom rôznych hudobných nástrojov uložených v ňom.

Zvukové súbory majú zvyčajne veľmi veľké veľkosti. Tak, trojminútový zvukový súbor so stereofónnym zvukom zaberá asi 30 MB pamäte. Zvukové blasterové dosky preto okrem svojich základných funkcií poskytujú automatickú kompresiu súborov.

Rozsah pôsobnosti - počítačové hry, systémy vzdelávacieho systému, propagačné prezentácie, hlasová pošta (hlasová pošta) medzi počítačmi, ktoré znejú rôzne procesy, ktoré sa vyskytujú v počítačovom hardvéri, ako je nedostatok papiera v tlačiarni atď.

Video adaptér - Toto je elektronická doska, ktorá spracováva video dáta (text a graf) a riadi displej displeja. Obsahuje video pamäť, registre výstupu vstupu a modul systému BIOS. Odosiela v signáloch riadiaceho signálu signálu signálu a signalizovaní obrazu.

Najbežnejší video adaptér je dnes - adaptér SVGA (Super Video Grafics Array je dohľad protiografické pole), čo môže zobraziť 1280x1024 pixelov na obrazovke displeja v 256 farbách a 1024x768 pixelov za 16 miliónov farieb.

S zvýšením počtu aplikácií pomocou komplexnej grafiky a videí spolu s tradičnými video adaptérmi sú široko používané rôzne zariadenia na spracovanie video signálu:

Obr. 12. Grafický urýchľovač

Grafické urýchľovače (Urýchľovače) - špecializované grafické koprocesory, ktoré zvyšujú efektívnosť video systému. Ich použitie je uvoľnená centrálnym procesorom z veľkého množstva operácií s video dátami, pretože urýchľovače nezávisle vypočítavajú, ktoré pixely sa zobrazujú na obrazovke a aké sú ich farby.

GarbberČo vám umožní zobraziť video signál z videorekordéra, fotoaparátu, laserového prehrávača na obrazovke počítača, fotoaparátu, laserového prehrávača atď., Aby ste mohli zachytiť požadovaný rám na pamäť a následne ju uložte ako súbor .

Predstavujeme letné tucet "video" z "Home PC". Získali sme dvadsať grafických akcelerátorov z ATI a NVIDIA, aby si z nich vybrali čo najviac rýchlosti. Samozrejme, rýchlosť nie je jediným kritériom, ku ktorému sme sa riadia nákupom grafickej karty, je tu aj cena. A budeme určite diskutovať o tomto aspekte, vzhľadom na každý model z hľadiska kupujúceho.

Modelové rady popredných výrobcov sú nahradené, ale naše obľúbené zostávajú nezmenené. Medzi grafickými urýchľovačmi high-end máme stále najväčšie nadšenie s Radeon 9700, ktorý má najlepší pomer cena-výkon. Zástupcovia nového radu Radeon 9600 a GEFORCEFX 5600 5600 nespĺňali naše nádeje: za cenu v blízkosti Radeon 9700, vážne strácajú rýchlosť. Takže v strednej triede máme len GEFORCE4 TI4200 - všetko je stále veľmi rýchle pre svoje peniaze, hoci morálne zastarané. Ak hovoríme o rozpočtových grafických kartách - Revolučné zmeny sa vyskytujú: Junior reprezentant novej linky NVIDIA najprv dostal plnú funkčnosť. GeFORCEFX 9, GEFORCEFX 9, GEFORCEFX 5200 128 MB sa v tejto triede stáva novým lídrom.

Desať ATI.

Radeon 9800 Pro 128 MB

Nový vrchný model z ATI, ktorý má v porovnaní s RADAON 9700 PRO, rovnako ako zvýšená jadra a pamäťové frekvencie. V aktuálnych herných aplikáciách je výhoda Radeon 9800 Pro poskytnutá hlavne hodinovými frekvenciami a nové technológie implementované v tomto čipe sú zamerané na budúce hry so sofistikovanými vizuálnymi efektmi. Vzhľadom na vysokú cenu Radeon 9800 Pro (viac ako 400 dolárov) by sme vám poradili, aby ste sa ponáhľali s nákupom a čakali na sériu Geforcefx 5900, ktorú uvidíme a otestujeme toto leto.

Radeon 9700 Pro 128 MB

Club-3D Radeon 9800 Pro

Tyan Radeon 9700 Pro

Sapphire Radeon 9600 Pro

S príchodom novej vlajkovej lode Radeon 9700 Pro sa presunul na fitatnejšiu cenovú kategóriu, ktorá z neho robí veľmi atraktívnu možnosť. S takýmto výkonom a podporou pre DirectX 9, Radeon 9700 Pro jednoducho nie je tam a v blízkej budúcnosti sa nezobrazí konkurenti medzi grafickými akcelerátormi v hodnote až 300 dolárov.

Radeon 9700 128 MB

Stále najlepší nákup medzi vysoko výkonnými grafickými kartami. Zatiaľ čo cena Radeon 9700 Pro prechádza hranicou 300 dolárov, náklady na Radeon 9700 hľadá 200 dolárov. Opäť, súdiac podľa výsledkov testovania, žiadny z grafických urýchľovačov NVIDIA na 250 dolárov dokonca "v blízkosti". To isté platí pre grafické karty Radeon 9600 PRO, napriek tomu, že nie sú ďaleko od Radeon 9700.

Radeon 9600 Pro 128 MB

Tento grafický urýchľovač prišiel na miesto Radeon 9500 Pro a nemožno povedať, že náhrada je najúspešnejšia. Radeon 9500 PRO vlastnil osem dopravníkov a líšili sa od Radeon 9700 iba veľkosť pamäťovej autobusu - 128 bitov vs. 256. Teraz Radeon 9600 Pro má len štyri dopravníky, a dokonca aj oveľa vyššia frekvencia hodín nemôže byť kompenzovaná. Ako už bolo uvedené, za cenu asi 200 dolárov na Radeon 9600 Pro nie je šanca Radeon 9700.

Radeon 9500 128 MB

Dátové video karty sú dobré predovšetkým tým, že modifikácia softvéru je aspoň Radeon 9500 Pro. Vlastniť "na papieri" štyri dopravníky, v skutočnosti majú osem. Aby ste mohli používať svoje "skryté" rezervy, je potrebný nástroj Rivatuner. Medzi otvorenými dopravníkmi s vysokou pravdepodobnosťou však môžu byť chybné, takže tu bude trvať veľa šťastia alebo osobitného odporúčania predávajúceho (samozrejme, nie zadarmo).

Iný bod: Ak sú pamäťové čipy Radeon 9500 128 MB umiestnené na vrchole a vpravo od grafického čipu, preto má 256-bitovú pamäťovú zbernicu a môže sa zmeniť na Radeon 9700. Ak je to len na jednej strane, to znamená, že 128-bitová pneumatika je len a výkon takejto Radeon 9500 128 MB sa bude líšiť len od modelu 64 megabytov.

Radeon 9500 64 MB

Video karta s 128-bitovou pamäťovou zbernicou, ktorá môže byť premenená na 64-megabyte Radeon 9500 Pro pomocou pomôcky Rivatuner. Avšak, cena za to nie je oveľa nižšia ako úroveň 128 megabajtovej verzie Radeon 9500, takže jeho nákup je nehodné.

Radeon 9100 128 MB

Najzaujímavejší grafický urýchľovač zo zástupcov Junior Radeon. Má dve textúrové bloky na každom zo štyroch dopravníkov, ktoré najviac priaznivé účinky ovplyvňujú výsledky. Nízke skóre v 3Dmark03 je spôsobené tým, že poplatok nepodporuje DirectX 9, a preto nie je schopný prejsť príslušným herným testom. V skutočnosti to len to zabraňuje konkurencii série GEFORCEFX 5200.

Radeon 9000 Pro 128 MB

Videozideárna karta Radeon 9000 Pro bola na dlhú dobu najlepšou voľbou v ekonomickej triede, ale teraz majú impozantný súpera - GEFORCEFX 5200 128 MB. Má podobnú rýchlosť, druhý má nespornú výhodu - Podpora DirectX 9. Jediná šanca na "prežiť" pre Radeon 9000 Pro 128 MB je udržiavať cenu prestávku od Geforcefx 5200 128 MB aspoň 20 dolárov.

Radeon 9200 128 MB

Ďalším príkladom toho, ako klamlivé môžu byť mená a ako zbytočné je nové rozhranie AGP 8X. V skutočnosti táto grafická karta sa nelíši od Radeon 9000, a preto to nestojí za preplatenie alebo penny ... ak nie je vybavený dodatočnými multimediálnymi schopnosťami, ako testovaná vzorka.

Radeon 9000 64 MB

Nižšie frekvencie hodín ako Radeon 9000 Pro, a preto nižšie výsledky. Zaujímavé je, že 64 MB sa ukázalo, že je to a niektoré ďalšie grafické urýchľovače málo, aby prešli trieskou bunkou pri maximálnom nastavení kvality. Zdá sa, že objem video pamäte 128 MB nie je luxus, ale stáva sa životne dôležitou nevyhnutnosťou.

Desať z NVIDIA

GEFORCEFX 5800 128 MB

Tento grafický urýchľovač môže byť vnímaný ako prototyp GEFORCEFX 5900. Je to GEFORCEFX 5900, ktorý bude dodaný vo veľkých objemoch, a vo svojej tvári dostaneme produkt oveľa atraktívnejší ako GEFORCEFX 5800. Okrem vylepšenej rýchlosti, GEFORCEFX 5900 byť charakterizované menším uvoľňovaním tepla a podľa toho šum. Za správnu cenu bude 5900th séria vážnou konkurenciou Radeon 9800 PRO.

GEFORCE4 TI4600 / 4800 128 MB

Asus Geforcefx 5800.

Gainward Geforcefx 5600 Ultra

MSI GEFORCEFX 5200.

Zástupcovia GEFORCE4 TI Line v našich hodnostových stoloch sú okamžite pre Geforcefx 5800 a všetko, čo je pred jedlom Geforcefx 5600 Ultra. Depresívny obrázok je zložený: v strednej triede, NVIDIA vedie video karty, ktoré nemajú podporu pre DirectX 9 (ako je to najmä nízke výsledky sú v dôsledku 3Dmark03).

GeFORCE4 TI4800 sa líši od TI4600 len rozhraním AGP 8X, ktorý nie je v žiadnom prípade neodráža na rýchlosť. Za cenu nad $ 200, tieto video karty nemajú šancu proti Radeonovi 9700. Niet divu, že takmer zmizli z trhu.

GEFORCE4 TI4800SE 64 MB

Sme zvyknutí vnímať zníženie SE (špeciálne vydanie) ako znamenie, že výrobok je dokonalejší. Ale v tomto prípade svedčí o opaku. GEFORCE4 TI4800SE Video karty - Nič iné ako GEFORCE4 TI4400 s AGP 8x. V súlade s tým sú hodiny frekvencie a rýchlosť oveľa nižšia ako loga GEFORCE4 TI4600 / 4800. Avšak, ceny za takéto grafické karty sú veľmi atraktívne, a potom budú najlepšou voľbou ako GEFORCE4 TI4200 128 MB

GEFORCE4 TI4200 128 MB

V našich grafoch je taký grafický urýchľovač pred Geforcefx 5600 Ultra, čo môže spôsobiť prekvapenie. Ale väčšia rýchlosť je dôležitejšia ako exotická podpora (zatiaľ) grafické technológie. Okrem toho, pre moderné grafické karty, účinnosť funkcií vyhladacieho a anizotropného filtrovania s plnou obrazovkou nie je kritické. Napríklad nefungujú príliš rýchlo v moderných hrách, aké sú výsledky v trieskovej bunke. Ak hovoríme o Geforce4 TI4200, za cenu 140 dolárov, to je najúspešnejší nákup medzi všetkými grafickými urýchľovačmi z NVIDIA a ATI v hodnote až 200 USD.

GEFORCEFX 5600 ULTRA 128 MB

Už dosť o tejto grafickej karte. Za cenu viac ako 200 dolárov nepredstavuje žiadny záujem aj v porovnaní s GEFORCE4 TI4200. Podpora DirectX 9, ako aj efektívna prevádzka funkcií, ktoré zlepšujú obraz, tu nejde do úvahy: je príliš pomalé pre vaše peniaze.

GEFORCEFX 5600 128 MB

Situácia je rovnako tvrdená, as ultra verziou, pokiaľ cena nepadne pod 150 dolárov, čo sa čoskoro nestane. ATI prípadu v tomto cenovom rozpätí nie je oveľa lepší, a teda výklenok z $ 150 na $ 200 zostáva neobsadený: Obmedzený nadšenci rozpočtu si kúpia GeForce4 TI4200 a viac bohatý - Radeon 9700.

GEFORCEFX 5200 128 MB

Hlavný žiadateľ o nadvládu v kategórii Až 100 USD. Aj keď Radeon 9100 a Radeon 9000 Pro Ukázali byť trochu rýchlejšie, táto výhoda je zanedbateľná v porovnaní s rozdielom v funkčnosti: Geforcefx 5200 na rozdiel od nich podporuje DirectX 9. Samozrejme, že nebude možné skutočne vychutnať novú grafiku s týmto Grafický urýchľovač, ale aspoň prezentácia z krásnych obrázkov bude môcť vidieť.

GEFORCEFX 5200 64 MB (128 bitov)

Táto grafická karta môže byť plne pripísaná všetkým, povedala o modeli 128 megabyte, len cenový bar, ktorý potrebuje na prekonanie získať úspech na trhu, budeme nainštalovať v oblasti 80 dolárov.

3150 bol oficiálne zavedený v roku 2010. Spočiatku mala extrémne nízku rýchlosť rýchlosti. Preto by sa mohol použiť len pri vykonávaní najjednoduchších úloh na energeticky účinných notebookoch na úrovni vstupu. Sú to špecifikácie a účel tohto adaptéra, ktorý je tento miniatúrny dozorný materiál venovaný.

Špecializácia

Ako už bolo zaznamenané, grafický akcelerátor Intel Media Graphics sa rozlíšil extrémne nízkou úrovňou rýchlosti. Zároveň sa však minimalizovala spotreba energie tohto čipu. Treba tiež poznamenať, že je určený na použitie v mobilných počítačoch. Hlavným rozsahom používania tohto zariadenia je preto notebooky a nízko-rýchlostné ekonomické netbooky a vysoká úroveň autonómnej prevádzky.

Hlavné nastavenia

Kód Názov Intel Media Graphics Accelerator 3150 - Pineview. Tento urýchľovač, ako integrované zariadenie, zastavil rozloženie podľa dnešného dňa. Moderné vstavané adaptéry sú na jednom substráte s mikroprocesorom. Ale posudzované zariadenie bolo vyrobené ako samostatný čip a bol umiestnený na základnej doske. Adaptérový čip bol vyrobený pomocou 45 nm technológie.

Frekvencia hodiny tohto urýchľovača je 200 MHz. A to je pevná hodnota a nejako zmena nie je možná. Vývojári zahŕňali iba 2 procesory streamovania. Charakteristiky 3150 grafických médií Intel Graphics Indikuje, že tento adaptér nemá samostatnú video pamäť. V procese prevádzky je nútený používať systémovú pamäť pre svoje potreby. Objem videoklipu je nastavený v systéme BIOS.

Relevantnosť urýchľovača

V čase uvoľnenia sa tento adaptér označil so skupinou počiatočných úrovní riešení s nízkou rýchlosťou a rýchlosťou. Vývojári pôvodne stanovili cieľ, aby tak urobil takúto grafickú kartu ako energeticky účinnú. Vďaka tomu sa významne zvýšila autonómia notebooku. Teraz vám rýchlosť takéhoto integrovaného grafického adaptéra vám umožní implementovať najjednoduchšie použité úlohy. Patrí medzi ne napríklad spracovanie textových informácií alebo tabuliek. Takýto urýchľovač vám tiež umožňuje sledovať film, ale vo veľmi nízkej kvalite. Dokonca aj niektoré z najjednoduchších hračiek je to dosť sily.

Záver

Graphics Intel Media Graphics Accelerator 3150 mal extrémne nízku rýchlosť. Teraz je úplne zastaraný. Takéto počítače preto teraz musia byť vymenené. Získať notebook s takýmto grafickým podsystémom v súčasnosti je nevhodné.