Выход DisplayPort Выход Mini DisplayPort



Занятие №6

--План теории--

  • Платы расширения (платы адаптеры)

--План практики--

  • ознакомление с видами плат расширения
  • форм фактор плат
  • сопоставление плат расширения с материнской платой
  • проверка работоспособности
  • Проверка домашнего задания

--Теория—

Карта расширения (адаптер) — печатная плата, которую помещают в слот расширения материнской платы компьютерной системы с целью добавления дополнительных функций. Один край карты расширения оснащён контактами, точно соответствующими разъёму гнезда материнской платы. Контакты обеспечивают электрическое соединение между компонентами карты и материнской платы.

Плата расширения предназначена для расширения функций персонального компьютера. Может содержать оперативную память и устройства ввода-вывода. Могут обмениваться данными с другими устройствами на шине.

К платам расширения относятся:

· видеокарта — устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера в видеосигнал для монитора. Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображений. Они имеют графический микропроцессор, который может производить дополнительную обработку, разгружая ЦПУ.

· звуковая карта — плата расширения, которая производит преобразование звука из аналоговой формы в цифровую. Главная возможность звуковой карты — воспроизведение аудио и видеофайлов, хранящихся на компьютере. Аудиоадаптер позволяет записывать звук, воспроизводить его; содержит в себе АЦП, ЦАП и цифровой сигнальный процессор, который производит вычисления. Профессиональные звуковые платы позволяют производить сложную обработку звука, имеют собственное ПЗУ.

· Сетевая карта — плата расширения, позволяющая ПК взаимодействовать с другими устройствами сети (в настоящее время интегрированы на материнской плате). Сетевой адаптер вместе со своим драйвером выполняет две функции: прием и передача кадра. Обычно в клиентских ПК значительная часть работы перекладывается на драйвер, что позволяет удешевить адаптер, но загружает ЦПУ. Адаптеры, предназначенные для серверов, обычно оснащены собственными процессорами, которые выполняют большую часть работы по передаче кадров из оперативной памяти в сеть и обратно. В общем виде цепочка передачи кадров: оперативная память — адаптер — физический канал — адаптер — оперативная память.

· Тв-приставка

 

 

Видеока́рта — электронное устройство, преобразующее графический образ, хранящийся, как содержимое памяти компьютера (или самого адаптера), в форму, пригодную для дальнейшего вывода на экран монитора.

Однако эта базовая функция, оставаясь нужной и востребованной, ушла в тень, перестав определять уровень возможностей формирования изображения - качество видеосигнала (чёткость изображения) очень мало связано с ценой и техническим уровнем современной видеокарты. В первую очередь, сейчас под графическим адаптером понимают устройство с графическим процессором (Графический процессор (англ. graphics processing unit, GPU) — отдельное устройство персонального компьютера или игровой приставки, выполняющее графический рендеринг. Современные графические процессоры очень эффективно обрабатывают и отображают компьютерную графику. Благодаря специализированной конвейерной архитектуре они намного эффективнее в обработке графической информации, чем типичный центральный процессор. Графический процессор в современных видеоадаптерах применяется в качестве ускорителя трёхмерной графики.) — графический ускоритель, который и занимается формированием самого графического образа. Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический процессор, который может производить дополнительную обработку, снимая эту задачу с центрального процессора компьютера. Обычно видеокарта выполнена в виде печатной платы (плата расширения) и вставляется в разъём расширения, универсальный либо специализированный (AGP, PCI Express). Также широко распространены и встроенные (интегрированные) в системную плату видеокарты — как в виде отдельного чипа, так и в качестве составляющей части северного моста чипсета или ЦПУ; в этом случае устройство, строго говоря, не может быть названо видеокартой.

Устройство

Современная видеокарта состоит из следующих частей:

Графический процессор

Графический процессор (Graphics processing unit (GPU) — графическое процессорное устройство) занимается расчётами выводимого изображения, освобождая от этой обязанности центральный процессор, производит расчёты для обработки команд трёхмерной графики. Является основой графической платы, именно от него зависят быстродействие и возможности всего устройства. Современные графические процессоры по сложности мало чем уступают центральному процессору компьютера, и зачастую превосходят его как по числу транзисторов, так и по вычислительной мощности, благодаря большому числу универсальных вычислительных блоков. Однако, архитектура GPU прошлого поколения обычно предполагает наличие нескольких блоков обработки информации, а именно: блок обработки 2D-графики, блок обработки 3D-графики, в свою очередь, обычно разделяющийся на геометрическое ядро (плюс кэш вершин) и блок растеризации (плюс кэш текстур) и др.

Видеоконтроллер

Видеоконтроллер отвечает за формирование изображения в видеопамяти, даёт команды RAMDAC на формирование сигналов развёртки для монитора и осуществляет обработку запросов центрального процессора. Кроме этого, обычно присутствуют контроллер внешней шины данных (например, PCI или AGP), контроллер внутренней шины данных и контроллер видеопамяти. Ширина внутренней шины и шины видеопамяти обычно больше, чем внешней (64, 128 или 256 разрядов против 16 или 32), во многие видеоконтроллеры встраивается ещё и RAMDAC. Современные графические адаптеры (AMD, nVidia) обычно имеют не менее двух видеоконтроллеров, работающих независимо друг от друга и управляющих одновременно одним или несколькими дисплеями каждый.

Видео-ПЗУ

Видео-ПЗУ (Video ROM) — постоянное запоминающее устройство (ПЗУ), в которое записаны BIOS видеокарты, экранные шрифты, служебные таблицы и т. п. ПЗУ не используется видеоконтроллером напрямую — к нему обращается только центральный процессор.
BIOS обеспечивает инициализацию и работу видеокарты до загрузки основной операционной системы, задаёт все низкоуровневые параметры видеокарты, в том числе рабочие частоты и питающие напряжения графического процессора и видеопамяти, тайминги памяти. Также, VBIOS содержит системные данные, которые могут читаться и интерпретироваться видеодрайвером в процессе работы (в зависимости от применяемого метода разделения ответственности между драйвером и BIOS). На многих современных картах устанавливаются электрически перепрограммируемые ПЗУ (EEPROM, Flash ROM

), допускающие перезапись видео-BIOS самим пользователем при помощи специальной программы.

Видео-ОЗУ

Видеопамять выполняет роль кадрового буфера, в котором хранится изображение, генерируемое и постоянно изменяемое графическим процессором и выводимое на экран монитора (или нескольких мониторов). В видеопамяти хранятся также промежуточные невидимые на экране элементы изображения и другие данные. Видеопамять бывает нескольких типов, различающихся по скорости доступа и рабочей частоте. Современные видеокарты комплектуются памятью типа DDR, GDDR2, GDDR3, GDDR4 и GDDR5. Следует также иметь в виду, что помимо видеопамяти, находящейся на видеокарте, современные графические процессоры обычно используют в своей работе часть общей системной памяти компьютера, прямой доступ к которой организуется драйвером видеоадаптера через шину AGP или PCIE. В случае использования архитектуры Uniform Memory Access в качестве видеопамяти используется часть системной памяти компьютера.

RAMDAC и TMDS

Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП; RAMDAC — Random Access Memory Digital-to-Analog Converter) служит для преобразования изображения, формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемые на аналоговый монитор. Возможный диапазон цветности изображения определяется только параметрами RAMDAC. Чаще всего RAMDAC имеет четыре основных блока: три цифроаналоговых преобразователя, по одному на каждый цветовой канал (красный, зелёный, синий - RGB), и SRAM для хранения данных о гамма-коррекции. Большинство ЦАП имеют разрядность 8 бит на канал — получается по 256 уровней яркости на каждый основной цвет, что в сумме дает 16,7 млн цветов (а за счёт гамма-коррекции есть возможность отображать исходные 16,7 млн цветов в гораздо большее цветовое пространство). Некоторые RAMDAC имеют разрядность по каждому каналу 10 бит (1024 уровня яркости), что позволяет сразу отображать более 1 млрд цветов, но эта возможность практически не используется. Для поддержки второго монитора часто устанавливают второй ЦАП.
TMDS (Transition-minimized differential signaling — дифференциальная передача сигналов с минимизацией перепадов уровней) передатчик цифрового сигнала без ЦАП-преобразований. Используется при DVI-D, HDMI, DisplayPort подключениях. С распространением ЖК-мониторов и плазменных панелей нужда в передаче аналогового сигнала отпала — в отличие от ЭЛТ они уже не имеют аналоговую составляющую и работают внутри с цифровыми данными. Чтобы избежать лишних преобразований Silicon Image разрабатывает TDMS.

 

Коннектор

Видеоадаптеры MDA, Hercules, EGA и CGA оснащались 9-контактным разъёмом типа D-Sub. Изредка также присутствовал коаксиальный разъём Composite Video, позволяющий вывести черно-белое изображение на телевизионный приемник или монитор, оснащенный НЧ-видеовходом.
Видеоадаптеры VGA и более поздние обычно имели всего один разъём VGA (15-контактный D-Sub). Изредка ранние версии VGA-адаптеров имели также разъём предыдущего поколения (9-контактный) для совместимости со старыми мониторами. Выбор рабочего выхода задавался переключателями на плате видеоадаптера.
В настоящее время платы оснащают разъёмами DVI или HDMI, либо DisplayPort в количестве от одного до трёх (некоторые видеокарты ATi последнего поколения оснащаются шестью коннекторами).

Порты DVI и HDMI являются эволюционными стадиями развития стандарта передачи видеосигнала, поэтому для соединения устройств с этими типами портов возможно использование переходников (разъём DVI к гнезду D-Sub — аналоговый сигнал, разъём HDMI к гнезду DVI-D — цифровой сигнал который не поддерживает технические средства защиты авторских прав (англ. High Bandwidth Digital Copy Protection, HDCP), поэтому без возможности передачи многоканального звука и высококачественного изображения). Порт DVI-I также включает аналоговые сигналы, позволяющие подключить монитор через переходник на старый разъём D-SUB (DVI-D не позволяет этого сделать).

DisplayPort позволяет подключать до четырёх устройств, в том числе аудиоустройства, USB-концентраторы и иные устройства ввода-вывода.

 

9-контактный разъём S-Video TV-Out, DVI и D-Sub. (Нажатие на изображение какого-либо разъёма вызовет переход на соответствующую статью.)

Также на видеокарте могут быть размещены композитный и компонентный S-Video видеовыход; также видеовход (обозначаются, как ViVo)

Система охлаждения

Система охлаждения предназначена для сохранения температурного режима видеопроцессора и (зачастую) видеопамяти в допустимых пределах.

Также, правильная и полнофункциональная работа современного графического адаптера обеспечивается с помощью видеодрайвера — специального программного обеспечения, поставляемого производителем видеокарты и загружаемого в процессе запуска операционной системы. Видеодрайвер выполняет функции интерфейса между системой с запущенными в ней приложениями и видеоадаптером. Так же как и видео-BIOS, видеодрайвер организует и программно контролирует работу всех частей видеоадаптера через специальные регистры управления, доступ к которым происходит через соответствующую шину.

 

Характеристики ВИДЕОКАРТЫ

TV-out

Версия DirectX

Версия DirectX, которую поддерживает видеокарта.
DirectX - это независимый программный комплекс, обеспечивающий соединение между приложениями в среде Windows и аппаратными средствами, в том числе и видеокартой. Благодаря DirectX разработчикам нет необходимости писать программы под каждую отдельную видеокарту. Это упрощает создание игр и мультимедиа-приложений, а также обеспечивает их широкое распространение.
Поддержка той или иной версии DirectX обозначает способность карты на аппаратном уровне выполнять определенный набор функций. Чем более позднюю версию DirectX поддерживает видеокарта, тем больше набор функций и, соответственно, шире ее возможности по созданию специальных эффектов.
В случае, когда игра была создана с использованием новой версии DirectX, а видеокарта ее не поддерживает, вы не сможете в полной мере насладиться всеми видеоэффектами, предусмотренными разработчиками.
Современные видеокарты поддерживают версию 11. Но нужно учесть, что DirectX 11 работает только под Windows Vista, Windows 7 или Windows 8, если у вас Windows XP - придется ограничиться версией 10.1с.

Версия OpenGL

Версия OpenGL, поддерживаемая видеокартой.
OpenGL (Open Graphic Library/Открытая графическая библиотека) - это стандарт для создания компьютерной графики, который часто используется при написании профессионального графического программного обеспечения.
Нужно отметить, что современные игры больше ориентированы на использование DirectX (см. "Версия DirectX"), поэтому данный параметр может быть важен только для специализированного программного обеспечения.

Версия PCI Express

Версия шейдеров

Шейдеры - это микропрограммы, которые позволяют воспроизводить такие эффекты как, например, металлический блеск, поверхность воды, реалистичный объемный туман, всевозможные деформации объектов, эффект motion blur (размытие при движении) и т. д. Чем выше версия шейдеров, тем больше у видеокарты возможностей по созданию специальных эффектов.
В настоящее время новые видеокарты поддерживают шейдеры версии 4.0, 4.1 или 5.0.

Встроеный TV-тюнер

Наличие в видеокарте встроенного TV-тюнера.
Встроенный TV-тюнер позволяет принимать эфирные телевизионные каналы и показывать их на мониторе компьютера.
Как правило, с помощью специального программного обеспечения телевизионные программы можно записывать на жесткий диск во время их показа.

Выход DisplayPort Выход Mini DisplayPort

Наличие в видеокарте выхода DisplayPort.
Интерфейс DisplayPort используется для передачи видео и аудио в цифровом виде. В этом интерфейсе предусмотрена поддержка защиты от нелегального копирования DPCP (DisplayPort Content Protection).
DisplayPort позиционируется как замена DVI и конкурент HDMI.

Выход HDMI Выход Mini HDMI

 

Наличие на видеокарте HDMI-выхода.
Интерфейс HDMI (High Definition Multimedia Interface) используется для передачи видеосигнала и многоканального аудио в цифровом виде. В этом интерфейсе предусмотрена поддержка защиты от нелегального копирования HDCP (High-bandwidth Digital Content Protection, см. "Поддержка HDCP").

 

Выход VGA

Наличие на видеокарте VGA-выхода.
Не смотря на то, что сейчас много говорится о цифровых интерфейсах, все же большинство мониторов подключается к видеокарте через аналоговый VGA-интерфейс: все ЭЛТ-мониторы подключаются через D-Sub, а на половине моделей ЖК-мониторов не установлен цифровой вход и они также подключаются через аналоговый интерфейс.
Конечно, к разъему DVI-I можно подсоединить монитор с D-Sub, но для этого нужно использовать специальный переходник.

Выход видео компонентный

Наличие компонентного выхода на видеокарте.
По сравнению с видеокартами с TV-out, где в качестве видеоинтерфейса обычно используется S-Video (см. "TV-out"), видеокарты с компонентным выходом обеспечивают более высокое качество изображения. Поэтому производители часто называют его HDTV-out, указывая на то, что с помощью этого интерфейса можно подключать телевизоры высокого разрешения.

Количество видеопроцессоров


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1152;