Книга: Устранение неисправностей и ремонт ПК своими руками на 100%

Описание видеокарты

Описание видеокарты

Графический адаптер (videocard, графическая карта, видеокарта, видеоадаптер) трансформирует изображение, хранящееся в памяти ПК, в видеосигналы, которые могут отображаться монитором.

Традиционно видеокарта выполнена в виде отдельной платы расширения, устанавливаемой в специальный слот. Устаревшие стандарты – ISA, VLB, PCI, AGP. Современные МП оснащены разъемом PCI-Eхpress.

Довольно распространены и встроенные (интегрированные) в МП видеокарты – графические адаптеры.

Рис. 11.1. Видеокарта PCI-Express

Рис. 11.2. Видеокарта AGP

Видеоплата логически делится на блоки, каждый из них выполняет собственную задачу.

Графический процессор (graphics processing unit, графическое процессорное устройство) производит расчеты выводимого изображения, в том числе 3D-графики, снимая эту задачу с центрального процессора. Графический процессор определяет быстродействие и возможности видеоплаты. Современные графические процессоры – это достаточно мощные и сложные устройства. В GPU обычно встроены: блок 2D-графики, блок 3D-графики, он, в свою очередь, обычно включает в себя геометрическое ядро, блок растеризации и блок обработки видеоданных.

Видеоконтроллер формирует изображение в видеопамяти, дает команды RAMDAC по генерации сигналов развертки для монитора и осуществляет обработку запросов центрального процессора. Еще в графическом адаптере присутствуют: контроллер внешней шины данных (PCI, AGP, PCI-Eхpress), 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 еще и RAMDAC. Современные видеокарты (ATI, nVidia) обычно имеют не менее двух видеоконтроллеров, работающих независимо друг от друга и управляющих одновременно одним или несколькими дисплеями каждый.

Видеопамять выполняет функцию кадрового буфера, хранящего изображение, которое выводится на экран, генерируемое и постоянно изменяемое графическим процессором. В видеопамяти хранятся промежуточные невидимые на экране элементы изображения и прочие данные. Видеопамять характеризуется скоростью доступа и рабочей частотой. Встречается видеопамять – DDR, DDR2, GDDR3.

Кроме видеопамяти, расположенной на самой видеоплате, обычно используется и часть системной оперативной памяти ПК. Прямой доступ к ней обеспечивается драйвером видеоадаптера по шине AGP или PCI-Eхpress.

Цифроаналоговый преобразователь (ПАП, RAMDAC – Random Access Memory Digital-to-Analog Converter) преобразует изображение, формируемое видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, поступаюшие на аналоговый дисплей. Диапазон цветности изображения задается параметрами RAMDAC. Обычно RAMDAC содержит четыре базовых модуля. Это три цифроаналоговых преобразователя – на каждый цветовой канал (красный, зеленый, синий – RGB) и SRAM для хранения данных о гамма-коррекции. Большинство ПАП имеют разрядность 8 бит на канал – получается по 256 уровней яркости на каждый основной цвет, что в сумме обеспечивает 16,7 млн цветов (а за счет 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.

Видео ПЗУ (Video ROM) – постоянное запоминающее устройство. В нем записан видеоBЮS, обеспечивающий инициализацию и работу видеокарты до загрузки основной операционной системы. Он содержит системные данные, которые могут читаться и интерпретироваться видеодрайвером во время работы (зависит от разделения функций между драйвером и BIOS). Также в Video ROM установлены экранные шрифты, служебные таблицы и т. п. Видеоконтроллер не использует Video ROM напрямую, обращение производится только через ЦП. В современных картах устанавливаются электрически перепрограммируемые ПЗУ (EEPROM, Flash ROM), которые позволяют пользователю перезапись видеоBЮS. Для этого используется специальная программа.

Охладитель предназначен для отвода тепла от видеопроцессора и видеопамяти, поддержки их температурного режима в определенном интервале. Охладитель конструктивно выполняется в виде металлического радиатора с вентилятором либо без него.

Драйвер. Корректная работа видеокарты обеспечивается с помощью драйвера, поставляемого производителем видеокарты.

Видеодрайвер и видеоBЮS контролируют функционирование всех модулей видеоадаптера через специальные регистры управления. Доступ к ним предоставляет соответствующая шина.

Оглавление книги