¿Cuál es la estructura y el principio de funcionamiento de una tarjeta gráfica?

La estructura y principio de funcionamiento de la tarjeta gráfica

La tarjeta gráfica es uno de los accesorios informáticos al que todo el mundo presta más atención en la actualidad. Su rendimiento está directamente relacionado con la calidad de la misma. el rendimiento de la pantalla y la expresión de la imagen. Los pros y los contras, etc. Sin embargo, muchos principiantes no saben mucho sobre las tarjetas gráficas. A continuación, el autor recopiló una gran cantidad de información y presentó brevemente la estructura de las tarjetas gráficas en forma de diagramas. Espero que pueda tener una cierta comprensión de las tarjetas gráficas después de leerlo. .

Estructura básica de una tarjeta gráfica

Los componentes principales de una tarjeta gráfica incluyen: chip de visualización, memoria de visualización, RAMDAC, etc.

Chip de visualización: en términos generales, el chip más grande de la tarjeta gráfica es el chip de visualización. La calidad del chip de visualización determina directamente la calidad de la tarjeta de visualización. Como componente central para procesar datos, la pantalla. Se puede decir que el chip es la tarjeta de visualización. Para la CPU de la computadora, la mayoría de las tarjetas gráficas generales utilizan un diseño de un solo chip, mientras que las tarjetas gráficas profesionales suelen utilizar varios chips de visualización. A medida que la ola 3D arrasa en el mundo, muchos fabricantes han comenzado a adoptar tecnología de fabricación de múltiples chips en tarjetas gráficas no profesionales para mejorar de manera integral la velocidad y la calidad de las tarjetas gráficas.

Memoria de visualización: al igual que la memoria principal del sistema, la memoria de visualización también se utiliza para el almacenamiento de datos, pero solo almacena datos de imágenes. Todos sabemos que cuanto mayor es la capacidad de la memoria principal, más rápida es la velocidad de almacenamiento de datos. , mayor será el rendimiento general de la máquina. Del mismo modo, el tamaño de la memoria de vídeo también determina directamente el rendimiento general de la tarjeta gráfica. Cuanto mayor sea la capacidad de la memoria de vídeo, mayor será la resolución.

1: Estructura - Comprensión integral de la tarjeta gráfica (1)

1. Ilustración de la tarjeta gráfica.

1.

La placa de circuito de la tarjeta gráfica es el cuerpo madre de la tarjeta gráfica y todos los componentes de la tarjeta gráfica deben depender de él. En la actualidad, las placas de circuito de las tarjetas gráficas generalmente utilizan placas de circuito PCB de 6 capas o placas de circuito PCB de 4 capas. Si son más delgadas, el rendimiento y la estabilidad de la tarjeta gráfica se reducirán considerablemente. Además, puede ver que hay un conjunto de "dedos dorados" (interfaz de tarjeta gráfica) debajo de la tarjeta gráfica, que tiene ISA/PCI/AGP y otras especificaciones. Se utiliza para insertar la tarjeta gráfica en la ranura para tarjeta gráfica. en la placa base. Por supuesto, para arreglar mejor la tarjeta gráfica y el host, se necesita una pieza fija en la tarjeta gráfica para conectar la tarjeta gráfica a dispositivos de entrada y salida como monitores y televisores, y se requieren varias interfaces de entrada y salida de señal; también esencial.

2. Componentes comunes en las tarjetas gráficas.

Con el avance de la tecnología, las tarjetas gráficas actuales utilizan menos componentes y más pequeños. A continuación le presentamos varios componentes comunes en las tarjetas gráficas.

a. Chip principal: El chip principal es el alma de la tarjeta gráfica. Se puede decir que el chip de visualización principal utilizado determina el rendimiento de esta tarjeta de visualización. En la actualidad, los chips principales de tarjetas gráficas comunes incluyen principalmente las series nVidia y ATI, como Geforce2 GTS, Geforce2 MX, Geforce3, ATI Radeon, etc. Además, debido a que la frecuencia de las tarjetas gráficas actuales es cada vez mayor y el calor generado durante el trabajo es cada vez mayor, muchos fabricantes han agregado un ventilador de refrigeración a la tarjeta gráfica.

b. Memoria de vídeo: La memoria de vídeo también es fundamental. Las tarjetas gráficas actuales generalmente utilizan tres tipos de memoria de video: SDRAM, SGRAM y DDR. Los tipos de memoria de video que antes eran comunes, como EDO, se han vuelto obsoletos. La diferencia entre ellos es que los chips de memoria SGRAM tienen pines de soldadura en todos los lados, los chips de memoria SDRAM solo tienen pines de soldadura en ambos lados y los chips de memoria DDR tienen marcas de superficie de chip diferentes a las dos primeras, es decir, el grosor del chip es significativamente más delgado. que los dos primeros.

c. Condensadores y resistencias: Los condensadores y resistencias son componentes indispensables de la tarjeta gráfica. Los tipos comunes de condensadores utilizados en las tarjetas gráficas incluyen los condensadores electrolíticos, los condensadores de tantalio, etc. Los primeros generan más calor, especialmente algunos condensadores electrolíticos falsos e inferiores que tienen un mayor impacto en el rendimiento de la tarjeta gráfica, por lo que muchas tarjetas gráficas de marcas famosas. han abandonado los condensadores electrolíticos verticales y utilizan condensadores de tantalio compactos para obtener mejoras de rendimiento. Lo mismo ocurre con las resistencias. Las resistencias de película metálica y de película de carbono, que antes eran comunes, están dando paso cada vez más a las resistencias de chip.

d. Circuito de alimentación: El circuito de alimentación ajusta la corriente de la placa base para proporcionar a la tarjeta gráfica un funcionamiento más estable. A medida que los chips de visualización se vuelven cada vez más sofisticados, se imponen mayores requisitos al circuito de alimentación de la tarjeta gráfica. Es indispensable utilizar varios componentes excelentes del circuito estabilizador de voltaje en el circuito de alimentación.

e.FLASH ROM: donde se almacenan los archivos de la BIOS de la tarjeta gráfica.

f. Otros: Además, la tarjeta gráfica también tiene pequeños componentes como osciladores de cristal que proporcionan la frecuencia del reloj de conversión digital/analógica al interior de la tarjeta gráfica.

Comprensión completa de las tarjetas gráficas

Placa PCB

La placa PCB es la base de una tarjeta gráfica. Todos los componentes deben estar integrados en la placa PCB, por lo que. La placa PCB también afecta la calidad de la tarjeta gráfica. Actualmente, las tarjetas gráficas utilizan principalmente placas PCB amarillas y verdes, mientras que también aparecen azul, negro, rojo, etc. Aunque los colores no afectan el rendimiento, afectarán hasta cierto punto la tasa de error de las tarjetas gráficas durante la inspección de fábrica. Además, muchas tarjetas gráficas utilizan actualmente diseños de PCB de 4 capas, mientras que algunos productos bien fabricados de los principales fabricantes utilizan placas PCB de 6 capas, que tienen un rendimiento antiinterferencias mucho mejor. La calidad de la placa PCB afecta directamente la estabilidad de la pantalla.

Chip de visualización

El chip más grande que vemos en la tarjeta gráfica es el chip de visualización. A menudo están oscurecidos por disipadores de calor y ventiladores. El chip de visualización es responsable del procesamiento de imágenes. Las tarjetas gráficas domésticas comunes generalmente tienen un chip gráfico, pero también hay tarjetas gráficas con múltiples chips que se procesan en paralelo, como ATI RAGE MAXX y las famosas tarjetas gráficas de la serie 3dfx Voodoo5.

Según sus funciones, los chips de visualización se dividen principalmente en "2D" (como S3 64v), "3D" (como 3dfx Voodoo) y "2D 3D" (como Geforce MX). Los más populares son el chip de visualización 2D 3D.

Bit (el bit se refiere al ancho de datos de la memoria de video admitido por el chip de visualización. Un ancho de banda mayor permite que el chip transmita más información en un ciclo, mejorando así el rendimiento de la tarjeta gráfica. Hay muchos populares chips de pantalla ahora Hay tarjetas gráficas de 128 y 256 bits, y también hay una pequeña cantidad de tarjetas gráficas con chip de 64 bits. "Bit" es un indicador importante del rendimiento del chip de pantalla, pero no podemos determinar simplemente la diferencia de velocidad. basado en múltiplos digitales

La memoria de video también es una parte importante de la tarjeta gráfica, y la importancia de la calidad, la velocidad, el ancho de banda, etc. de la memoria de video se ha vuelto cada vez mayor. Obviamente, la memoria de video se utiliza para almacenar información de datos gráficos en espera de ser procesada. Cuanto mayor sea la resolución, mayor será la resolución. Cuanto más píxeles se muestren en la pantalla, se requiere una mayor capacidad de memoria de video. se necesita más memoria de video para almacenar datos del Z-Buffer o datos de materiales

Sabemos que durante el funcionamiento de la tarjeta gráfica, el chip de visualización transmite la información de los datos gráficos procesados ​​a la memoria de video y luego al RAMDAC. lee los datos de la memoria de video y convierte la señal digital en una señal analógica y la envía a la pantalla. La velocidad y el ancho de banda de transmisión de datos afectan directamente la velocidad de la tarjeta gráfica. se puede leer en la memoria gráfica en un ciclo. La capacidad de la memoria de video determina la resolución y la profundidad de color admitidas por la tarjeta gráfica, y la frecuencia de actualización la determina RAMDAC.

La memoria de video se puede dividir en. Dos categorías: memoria de video de un solo puerto y memoria de video de doble puerto. La primera lee datos del chip de visualización y los transmite a RAMDAC a través del mismo puerto, y los datos no se pueden leer, escribir y transmitir al mismo tiempo. Como sugiere, la memoria de video de doble puerto puede leer, escribir y transmitir datos al mismo tiempo. Actualmente, las principales memorias de video populares incluyen SDRAM, SGRAM, DDR RAM, VRAM, WRAM, etc.

RAMDAC (Convertidor Digital/Analógico)

La función de RAMDAC es convertir la señal digital en la memoria de video en una señal analógica que pueda ser reconocida por el monitor. expresado en "MHz", cuanto más rápida sea la velocidad, más estable será la imagen, lo que determina la frecuencia de actualización más alta que puede admitir la tarjeta gráfica. Generalmente no vemos módulos RAMDAC en las tarjetas gráficas. Esto se debe a que los fabricantes integran RAMDAC en el chip de pantalla para reducir costos. Sin embargo, algunas tarjetas gráficas de alta gama todavía usan chips RAMDAC independientes.

BIOS VGA

El BIOS VGA existe en Flash ROM y contiene programas de control, identificación del producto y otra información entre el chip de pantalla y el controlador. Nuestros números de ROM Flsah comunes comienzan con 29, 39 (ver Figura 1) y 49. Estos chips se pueden actualizar a través de programas especiales para mejorar el rendimiento de la tarjeta gráfica e incluso darle un lavado de cara a la tarjeta gráfica.

Figura 1 BIOS VGA

Pin de función VGA

El pin de función VGA (ver Figura 2) es el canal para el intercambio de datos entre la tarjeta gráfica y el vídeo externo equipo Generalmente se utiliza para ampliar la función de video de la tarjeta gráfica, como conectar una tarjeta de descompresión, etc. Aunque existe en muchas tarjetas gráficas, su tasa de utilización es muy baja.

Figura 2 pines VGA

Zócalo VGA (D-SUB)

El zócalo VGA es generalmente una interfaz RGB de 15 pines (consulte la Figura 3), algunos libros, periódicos y revistas lo llaman interfaz D-SUB. La conexión entre la tarjeta gráfica y el monitor requiere una toma VGA, que se encarga de enviar señales de imagen al monitor. La mayoría de las tarjetas gráficas están equipadas con un zócalo VGA, pero algunas tarjetas gráficas están equipadas con dos zócalos VGA al mismo tiempo, lo que permite conectar una tarjeta gráfica a dos monitores al mismo tiempo, como la MGA G400DH y la GeForce MX de doble cabezal.

Figura 3 Toma VGA

Además, algunas tarjetas gráficas también tienen terminales de entrada de video (Video in), salida (Video out) (ver Figura 4) y terminales S (ver Figura 5) o interfaz DVI digital (ver Figura 6). La aparición del puerto de salida de vídeo y S-video permite que la tarjeta gráfica transmita señales de imagen a televisores en color de pantalla grande para obtener mejores efectos visuales. La interfaz DVI digital se utiliza para conectarse a la pantalla LCD, que requiere el soporte del chip de visualización. Las tarjetas gráficas con estas interfaces también suelen denominarse tarjetas gráficas de doble cabezal. Las tarjetas gráficas de doble cabezal generalmente requieren un chip de control de vídeo independiente. La tarjeta gráfica GeForce2 ULT de Gengsheng actualmente en el mercado tiene una interfaz DVI y una interfaz S-Video, lo que la convierte en un producto versátil poco común.

Principio de funcionamiento

Debemos entender que una vez que los datos salen de la CPU, deben pasar por 4 pasos antes de llegar finalmente a la pantalla de visualización:

1. Ingrese el chip de gráficos desde el bus; envíe los datos desde la CPU al chip de gráficos para su procesamiento. (Datos digitales)

2. Ingrese la RAM de video desde el chipset de video: envíe los datos procesados ​​por el chip a la memoria de video. (Datos digitales)

3. Ingrese el convertidor analógico digital (= RAM DAC) desde la memoria de la pantalla, lea los datos de la memoria de la pantalla y luego envíelos al RAM DAC para la conversión de datos (digital a analógico). ). (datos digitales)

4. Ingrese al monitor desde el DAC - envíe los datos analógicos convertidos a la pantalla (datos analógicos)

Como puede ver, excepto el último paso, cada Este paso es crítico y tiene una gran relación con el rendimiento general de la pantalla (rendimiento gráfico).

Nota: El rendimiento de la pantalla es parte del rendimiento del sistema. Su rendimiento está determinado por los cuatro pasos anteriores. Es diferente del rendimiento de la tarjeta de video (rendimiento de video). display El rendimiento de la tarjeta debe determinarse mediante los dos pasos intermedios, porque la transmisión de datos en estos dos pasos se realiza dentro de la tarjeta gráfica. El primer paso es que la CPU ingrese a la tarjeta gráfica y el último paso es que la tarjeta gráfica envíe datos directamente a la pantalla. Esto debe entenderse.

El paso más lento es el paso que determina la velocidad general (Nota: Por ejemplo, si un grupo de cuatro personas participa en un relevo de 400 metros, y uno de ellos corre extremadamente lento, el rendimiento del Todo el grupo será arrastrado hacia abajo por ese individuo. Si falla, puede quedar en segundo lugar, pero si entrena duro, tal vez todo el equipo pueda llegar primero, por lo que el corredor más lento es la clave para el desempeño del equipo, no los que más. ya son rápidos).

Ahora echemos un vistazo a lo que significa cada paso y lo que realmente sucede:

Transmisión de datos entre la CPU y el chip de la tarjeta gráfica

Esto se determina por el tipo de bus y la velocidad del bus (es decir, el FSB), la placa base y su chipset. Actualmente el bus más rápido es el bus PCI, mientras que el bus VL, ISA, EISA y NuBus (solo para Mac) tienen un rendimiento menor.

El popular AGP no es un bus, sino simplemente un método de interfaz (Nota: el bus PCI es una ruta de datos de 32 bits, lo que significa que la CPU y la tarjeta gráfica están conectadas con 4 bytes de datos en a la vez. En la transmisión opuesta, otros buses deben tener una ruta de datos de 16 bits).

La velocidad máxima del bus PCI es de 33 MHz.

Transferencia de datos entre el chip de la tarjeta gráfica y la memoria de video y transferencia de datos desde la memoria de video al DAC RAM

Junté estos dos pasos porque esta es la clave para afectar la rendimiento de la tarjeta gráfica Bueno, si no consideramos las diferencias individuales en los chips gráficos.

El mayor problema con las tarjetas gráficas es que la mala memoria gráfica se encuentra entre estos dos dispositivos muy ocupados (chip gráfico y RAMDAC) y debe ser controlada por ambos en cualquier momento.

Cada vez que cambia la pantalla de visualización, el chip debe cambiar los datos en la memoria de visualización (esta acción se realiza de forma continua, como mover el cursor del mouse, el cursor del teclado, etc.). De manera similar, el RAM DAC debe leer constantemente datos de la memoria de video para mantener la actualización de la pantalla. Puede ver que la pantalla está sujeta firmemente entre ellos.

Más tarde aparecieron algunos enfoques inteligentes, como usar VRAM, WRAM, MDRAM, SGRAM, EDO RAM o aumentar el tamaño del bus de vídeo, como 32 bits, 64 bits y el recién surgido 128 bits.

Cuanto mayor sea la resolución, más datos se transfieren desde el chip a la memoria de vídeo. El RAM DAC debe leer los datos de la memoria de video más rápido. Puede ver que el chip y la RAM DAC acceden a la memoria de video en cualquier momento.

Generalmente, solo se puede acceder a la velocidad de la DRAM hasta un valor máximo (como 70 ns o 60 ns), por lo que una vez que el chip termina de acceder (lectura/escritura) a la memoria de video, se puede reemplazar la RAM DAC. para leer la memoria de vídeo, y así sucesivamente una y otra vez.

Términos y parámetros principales de las tarjetas gráficas.

1. Comprender los términos comunes de las tarjetas gráficas.

Ahora que entendemos la apariencia de la tarjeta gráfica, comprendamos finalmente la terminología popular de la tarjeta gráfica. Esto le ayudará a comprender la tarjeta gráfica desde el exterior hasta el interior.

1.AGP: (PUERTO DE GRÁFICOS ACELERADO puerto de aceleración de gráficos) AGP es en realidad un superconjunto de la interfaz PCI. Como una nueva interfaz, conecta directamente la tarjeta gráfica al chipset de la placa base, lo que mejora enormemente. la capacidad de la computadora para procesar gráficos 3D. Al procesar gráficos de textura grande, la tarjeta gráfica AGP no solo puede usar la memoria de video de la tarjeta, sino también la memoria del sistema a través de la función de ejecución de memoria directa DIME. La velocidad de transferencia de video de la tarjeta gráfica AGP puede alcanzar 533 MB/S en. Modo X2.

*AGP8X: AGP8X es una nueva generación de especificaciones de transmisión de imágenes formuladas por Intel que servirá como nuevo estándar de visualización para la próxima generación de ordenadores personales y estaciones de trabajo. AGP (Puerto de gráficos acelerado) es un estándar de interfaz de pantalla desarrollado por Intel. La velocidad ha cambiado del AGP 1x original (264 MBytes/seg, 3,3v) al AGP 4x actual (1 GBytes/seg, 1,5v). Con un ancho de banda de alta velocidad, cuenta con el amplio respaldo de muchos fabricantes de chips de visualización y ha lanzado muchos productos diferentes compatibles con AGP 4X/PRO para satisfacer los requisitos de los usuarios en cuanto a computación de imágenes y alta calidad de imagen. AGP 8x anunciado por Intel todavía utiliza una arquitectura de bus de 32 bits, pero la velocidad se ha incrementado a 533 MHz y admite 2 GB/seg, que es el doble que AGP 4x. El aumento de la velocidad significa que los fabricantes de chips de visualización pueden aprovechar mejor las ventajas de AGP 8x para aprovechar al máximo el rendimiento del chip de visualización.

2.API.

API significa (Application Programming Interface) interfaz de programación de aplicaciones.

El principio de la API es que cuando una aplicación realiza una solicitud de dibujo, la solicitud primero debe enviarse al sistema operativo y luego la imagen solicitada se procesa a través de GDI (Interfaz de dispositivo gráfico) y DCI ( Interfaz de control de pantalla). Utilice la función para realizar la selección. Ahora estas tareas las realiza básicamente Direct X, que supera con creces las funciones de control de DCI, y también agrega API de gráficos 3D (interfaz de programación de aplicaciones) y Direct3D. El controlador de la tarjeta gráfica determina qué funciones pueden ser operadas por el chipset de la tarjeta gráfica, y aquellas que se pueden ejecutar se enviarán a la tarjeta gráfica para su aceleración. Si el chip no puede calcular algunas funciones, estas tareas se entregan a la CPU (lo que afecta la velocidad del sistema). La señal digital calculada se escribe en el búfer de cuadros y finalmente se envía al RAMDAC, que se convierte en una señal analógica y luego se envía a la pantalla. Dado que la API es la interfaz entre el programa 3D y la tarjeta de visualización 3D, permite que el software se ejecute en el hardware. Para utilizar la función de aceleración 3D, debe utilizar la API compatible con la tarjeta de visualización para escribir el programa. como Glide, Direct3D u OpenGL, etc. Espere a que mejoren el rendimiento.

Las API comunes incluyen principalmente las siguientes:

*.Direct X.

Hablando de tarjetas gráficas, tenemos que hablar de ello. Esta es una API (Interfaz de Programa de Aplicación) desarrollada por Microsoft específicamente para juegos de PC. Sus principales características son: es relativamente fácil de controlar, permite que la tarjeta gráfica realice diferentes funciones y tiene buena compatibilidad con el sistema WINDOWS.

*.OpenGL.

La interfaz gráfica abierta OpenGL es una API desarrollada por SG Company para su uso en WINDOWS, MACOS, UNIX y otros sistemas. Además de proporcionar muchas funciones de procesamiento de gráficos, sus funciones de gráficos 3D son muy potentes, incluso mucho mejores que Direct X.

*.Deslizamiento.

Esta es la API 3D dedicada que 3DFX Company aplicó por primera vez en la serie de tarjetas gráficas VOODOO. Puede maximizar las capacidades de procesamiento de gráficos 3D del chip de visualización VOODOO.

Debido a que rara vez considera la compatibilidad, su eficiencia de trabajo es mayor que la de OpenGL y D3D.

3.RAMDAC.

RAMDAC (RANDOM ACCESS MEMORY DAC, chip de conversión de digital a analógico) se utiliza para convertir códigos de señales digitales en la computadora en señales analógicas utilizadas por la pantalla. Este chip determina la resolución y la velocidad de visualización de la imagen que muestra el monitor. RAM DAC se divide en 8 bits, 16 bits, 24 bits, etc. según la cantidad de bits en su registro. El RAMRAC de 8 bits solo puede mostrar 256 colores y la tarjeta de color verdadero admite 16 millones de colores. su RAMRAC debe ser de 24 bits. Además, cuanto mayor sea la velocidad de trabajo del RAM DAC, más rápida será la velocidad de visualización correspondiente. Por ejemplo, con una frecuencia de actualización de 75 Hz y una resolución de 1280X1024, la velocidad del RAM DAC debe alcanzar al menos 150 MHz.

4. Memoria de vídeo.

La memoria de vídeo, memoria de visualización, se utiliza para almacenar datos de imágenes en formato digital. Los datos de imágenes y gráficos relevantes se pueden llamar directamente desde la memoria de video de la tarjeta a través de un chip de procesamiento de gráficos especializado, lo que reduce la carga de la CPU, acorta el tiempo de transmisión a través del bus y aumenta la velocidad de visualización. Dijo que el tamaño y la velocidad de la memoria de video afectan directamente la resolución de gráficos del sistema de video, la precisión del color y la velocidad de visualización. La memoria de video común es básicamente la misma que el uso de memoria convencional en ese momento.

La tarjeta de visualización, también llamada tarjeta gráfica, es uno de los componentes más básicos de una computadora. La tarjeta gráfica controla la cara de la PC, el monitor, permitiéndole presentar caracteres y gráficos para que los veamos. Las primeras tarjetas gráficas eran simplemente tarjetas gráficas que solo desempeñaban un papel en la conversión de señales; las tarjetas gráficas que usamos generalmente ahora tienen funciones de aceleración de gráficos, por lo que también se las llama "tarjetas aceleradoras de gráficos". En este número, le presentaremos los conocimientos sobre tarjetas gráficas.

Una tarjeta gráfica generalmente consta de una interfaz de bus, placa PCB, chip de visualización, memoria de video, RAMDAC, BIOS VGA, pines de función VGA, zócalo VGA y otros componentes periféricos

Parámetros principales

CGA (COlor Gaphics Adapter: tarjeta adaptadora de gráficos en color)

En 1982, IBM desarrolló y lanzó una tarjeta de visualización que admite pantallas en color, la tarjeta CGA, que puede mostrar 16 tipos de colores, puede alcanzar una resolución de 640X200 y puede funcionar en modos de texto y gráficos

EGA (Enhanced Graphics Adapter: Adaptador de gráficos mejorado)

Basado en CGA IBM. La empresa lanzó la tarjeta EGA en 1984. EGA aumentó la resolución de la pantalla a 640X350 y era totalmente compatible con CGA. Los datos de color visualizables se incrementaron a 64 tipos y la memoria de la pantalla se amplió a 256K. Matriz:

En 1987, IBM introdujo la tarjeta VGA por primera vez en la computadora PS/2 (computadora de microcanales). Aunque PS/2 es difícil de encontrar hoy en día, VGA se ha convertido desde hace mucho tiempo en un estándar de la industria. VGA ha alcanzado una resolución de 640X480 y es compatible con MDA, CGA y EGA. Agrega dos circuitos de conversión DAC de 6 bits para realizar la salida directa de señales analógicas R.G.B desde la tarjeta de visualización a la pantalla por primera vez. los colores aumentan a 256 colores y pueden admitir una capacidad de memoria de pantalla superior a 256 K

SVGA (Suoer VGA Super Video Graphics Array)

SVGA es desarrollado por VESA (Video Electronics Standards Association, una alianza compuesta por muchos fabricantes de tarjetas gráficas) se lanzó en 1989. Estipula que todos los modos de gráficos que superen la resolución VGA 640X480 se denominan SVGA. El estándar SVGA permite resoluciones de hasta 1600X1200 y números de color de hasta 16 megabytes (16 millones) de colores.

Al mismo tiempo, también estipula que a una resolución de 800X600 se debe alcanzar una frecuencia de actualización de al menos 72 Hz.

Basado en VGA, IBM lanzó 8514A en 1989. Puede alcanzar una resolución de 1024X768, lo que supone una mejora con respecto a la baja resolución de VGA. Sin embargo, este estándar sólo se puede utilizar para PS/ 2 de IBM. La información técnica de la computadora no se divulga al público y utiliza un método de escaneo entrelazado que causa un alto parpadeo. Por lo tanto, no logró convertirse en un estándar de la industria como los productos anteriores de IBM y fue rápidamente eliminado.

XGA (Extended Graphic Array: Enhanced Graphics Array)

Debido al fallo del 8514A, IBM lanzó XGA en 1990. XGA y 8514A también alcanzaron una resolución de 1024X768 en 64OX480. Se pueden conseguir 65536 colores. Su mayor mejora es que permite el escaneo progresivo y ha realizado grandes mejoras en el funcionamiento de la interfaz gráfica de Windows. Utiliza hardware para implementar la aceleración de gráficos, como transferencia de bloques de bits, dibujo lineal, subgráficos de hardware, etc. También utiliza VRAM. Como memoria de visualización, la velocidad de visualización mejora enormemente.

Resolución de visualización (Resolución)

Se refiere a la claridad que puede alcanzar una imagen de vídeo, representada por el número de píxeles en las direcciones horizontal y vertical de cada imagen en la pantalla de visualización. Por ejemplo, una determinada resolución de pantalla es 640X480. Es decir, hay 640 píxeles en dirección horizontal y 480 píxeles en dirección vertical.

Pixel

Pixel es la abreviatura de elemento Imagen. Los píxeles son los puntos que forman la pantalla y son la unidad más pequeña de la pantalla.

Dot Pitch (Dot Pitch)

Se refiere a la distancia más corta entre puntos fluorescentes del mismo color en la pantalla, lo que determina el tamaño de los píxeles y la claridad de lo mostrado. imagen. El paso del punto de paso tiene varias especificaciones, como 0,39, 0,31, 0,28, 0,26, 0,25 y 0,20.

Profundidad de color

Se refiere al número de colores que se pueden mostrar por píxel. La cantidad de colores que puede mostrar cada píxel depende de la cantidad de bits DAC asignados a él en la tarjeta de visualización. Cuanto mayor sea la cantidad de bits, más colores puede mostrar cada píxel. Sin embargo, cuando la resolución de la pantalla es determinada, la cantidad de colores que puede mostrar una tarjeta de visualización también depende del tamaño de su memoria de visualización. Por ejemplo, una tarjeta de visualización con dos megabytes de memoria de video solo puede mostrar colores de 16 bits (es decir, 65536" colores) con una resolución de 1024X768. Si desea mostrar colores de 24 bits (16,8 M), debe tener cuatro megabytes. de memoria de video

Pseudo color

Si cada píxel usa 1 byte de bits DAC (es decir, 8 bits), entonces cada píxel puede mostrar 256 colores de color, este modo de color se llama ". pseudo color", también llamado color de 8 bits

High Color (Color alto)

Si a cada píxel se le asigna un DAC de 2 bytes. número de bits (es decir, 16 bits ), cada píxel puede mostrar hasta 65536 colores. Este modo de color se llama "color alto", también llamado "color de 16 bits"

Color verdadero (True Color)

. Cuando la capacidad de memoria de la pantalla es suficiente, si se asigna un DAC de 3 bytes (es decir, 24 bits) a cada píxel, los colores que puede mostrar cada píxel pueden ser increíbles, 16,8 millones de colores (168 millones de colores). el ojo humano puede distinguir sólo una pequeña parte de ellos, este modo de color es "color verdadero", también llamado "color de 24 bits". En la actualidad, las mejores tarjetas gráficas lo han alcanzado.

Frecuencia de actualización (frecuencia de actualización)

Bajo el control de la señal de sincronización emitida por la tarjeta de visualización, el haz eléctrico del monitor primero escanea la pantalla horizontalmente de izquierda a derecha y luego rápidamente Realice un escaneo vertical de abajo hacia arriba. Se formará una imagen completa después de que se completen estos dos escaneos. La velocidad de este escaneo es la frecuencia de actualización, lo que significa la cantidad de veces que se actualiza la dirección de la pantalla por segundo. frecuencia, la pantalla parpadeará menos.

Ancho de banda (Bandwidth)

Muestra la capacidad máxima de la memoria para ingresar y emitir datos al mismo tiempo, a menudo expresada en términos del número máximo de bytes de datos a los que se accede por segundo. (MB/S), cuanto mayor sea la frecuencia de actualización, mayor será el ancho de banda.

Mapeo de texturas

Cada modelo 3D se compone de numerosas unidades triangulares para que parezca más realista, se deben pegar texturas simuladas en su superficie y color, como la textura de. un trozo de mármol. Estas imágenes de textura se colocan previamente en la memoria de visualización, se sacan de la memoria y se pegan en la superficie del modelo 3D.

Búfer Z (Z-BUFFERING)

Z significa el tercer eje además de los ejes X e Y, es decir, la profundidad del gráfico tridimensional 3D. El almacenamiento en búfer Z se refiere al almacenamiento previo de diferentes datos de modelado 3D en la memoria de la pantalla. De esta manera, cuando cambia el ángulo de visión en la imagen, estos cambios se pueden reflejar inmediatamente para evitar la distorsión de los gráficos causada por el retraso en la velocidad de computación.

Tarjeta gráfica 3D

Introducción a la terminología de tarjetas gráficas 3D

Hoy en día, el desarrollo de la tecnología de visualización 3D está cambiando cada día que pasa, apareciendo diversos gráficos de última generación. Las tarjetas contienen la última tecnología, varios fabricantes de chips de visualización también demuestran el rendimiento único y los efectos especiales 3D de sus productos en la introducción de nuevos productos, incluidos muchos términos como "filtrado de tres líneas", "mezcla alfa" y "compresión de materiales". ", "hardware Tamp; L", etc. Puede confundirlo. Este artículo tiene como objetivo explicarle estos términos profesionales de una manera sencilla, para que pueda comprender la aburrida terminología 3D.

Estas últimas tecnologías y funciones de visualización 3D son actualmente populares o serán estándares técnicos muy populares en las tarjetas gráficas 3D. De cara al futuro, la tecnología de visualización seguramente entrará en una nueva etapa en el siglo XXI. mercado de tecnología de visualización y tarjetas gráficas, ¡esperemos y veamos dónde terminará!

Color de 16, 24 y 32 bits

El color de 16 bits puede mostrar 65.536 colores diferentes en el monitor, y el color de 24 bits puede mostrar 16,7 millones de colores Color, el La diferencia con el color de 32 bits es que es solo un concepto técnico y su número real de colores mostrados es solo el mismo que el del color de 24 bits, solo 16,7 millones de colores. Para el procesador, procesar imágenes gráficas con color de 32 bits requiere una mayor carga de trabajo que procesar color de 24 bits, y los usuarios también necesitan más memoria para ejecutar en modo de color de 32 bits.

Tarjeta 2D

Tarjeta gráfica ordinaria sin motor de aceleración 3D.

Tarjeta 3D

Una tarjeta gráfica con un chip gráfico 3D. Sus funciones de hardware pueden completar el procesamiento de imágenes tridimensionales, reduciendo la carga de trabajo de la CPU. Por lo general, una tarjeta aceleradora 3D también incluye capacidades de aceleración 2D, pero hay algunas tarjetas gráficas que solo tienen capacidades de aceleración de imágenes 3D, como Voodoo2.

Interfaz de aceleración de gráficos de alta velocidad Accelerated Graphics Port (AGP)

AGP es un sistema de bus de PC que surgió para compensar algunas de las deficiencias de PCI. AGP tiene una frecuencia operativa más alta que PCI, lo que significa que tiene una velocidad de transmisión más alta. AGP puede utilizar la memoria del sistema como caché de material, pero en una tarjeta gráfica PCI 3D, los materiales sólo se pueden almacenar en la memoria de vídeo de la tarjeta gráfica.

Alpha Blending (mezcla transparente)

Es una tecnología utilizada para hacer que los objetos parezcan transparentes, como escenas borrosas y transparentes vistas a través del agua, vidrio, etc. El procesamiento de transparencia del software anterior daba a todos los objetos transparentes los mismos parámetros de transparencia, lo que obviamente no es realista; el procesamiento de mezcla de transparencia del hardware actual agrega otro valor a los píxeles además de rojo, verde y azul para almacenar específicamente la transparencia del objeto. Los chips 3D avanzados deben admitir al menos 256 niveles de transparencia. Todos los objetos (ya sean agua o metal) tienen valores de transparencia, solo altos y bajos.

Filtrado anisotrópico (filtrado anisotrópico)

(Consulte primero el filtrado bilineal y el filtrado trilineal) El filtrado anisotrópico es el último método de filtrado, que requiere puntos de mapeo Ocho o más píxeles en el entorno Se muestrean cuadrados y se obtiene el valor promedio y se asigna al píxel. Para muchas tarjetas aceleradoras 3D, el filtrado anisotrópico con muestras de más de 8 píxeles es casi imposible porque requiere una mayor tasa de llenado de píxeles que el filtrado trilineal. Pero para los juegos 3D, el filtrado anisotrópico es una función muy importante, porque puede hacer que la imagen sea más realista y, naturalmente, procesarla más lentamente que el filtrado trilineal.

Anti-aliasing (suavizado de bordes o anti-aliasing)

Dado que los bordes de los objetos en imágenes 3D siempre aparecerán con un alias más o menos triangular, el anti-aliasing consiste en hacer la imagen Una forma de suavizar y naturalar, mejorar la calidad de la imagen para hacerla más suave. El último anti-aliasing de pantalla completa (Full Scene Anti-Aliasing) de hoy puede eliminar eficazmente la desalineación de las uniones poligonales (especialmente en combinaciones entre polígonos más pequeños) y reducir la distorsión de la imagen. Cuando se procesa el suavizado panorámico, los píxeles cerca de la imagen deben estar. Se muestrearon de 2 a 4 veces para lograr diferentes niveles de efectos anti-aliasing. 3dfx agregará una opción de efectos anti-aliasing de 2x2 o 4x4 en el controlador. Dependiendo de los chips de la serie, el Voodoo5 de doble chip podrá proporcionar un efecto anti-aliasing de 2x2, mientras que la tarjeta de cuatro chips proporcionará un efecto mayor. Nivel de antialiasing 4x4. En resumen, combina los colores de los píxeles en el borde de la imagen y sus lados, y luego reemplaza los puntos en la posición original con puntos recién generados con características de fusión para lograr el efecto de suavizar la forma del objeto y eliminar el alias.

Interfaz de programación de aplicaciones API (Interfaz de programación de aplicaciones)

API es la interfaz que existe entre los programas 3D y las tarjetas de visualización 3D, que permite que el software se ejecute en el hardware. Para utilizar la función de aceleración 3D, debe utilizar la API compatible con la tarjeta de visualización para escribir un programa, como Glide, Direct3D u OpenGL.

Filtrado bilineal

Es la tecnología 3D más básica. Ahora casi todas las tarjetas aceleradoras 3D y los juegos admiten este efecto de filtrado. Cuando una textura cambia de pequeña a grande, inevitablemente se producirá un fenómeno de "mosaico", y el filtrado puede resolver eficazmente este problema. Utiliza un algoritmo de diferencia para suavizar la imagen entre diferentes píxeles en el material original. Su trabajo es tomar el punto de píxel de la textura de destino como centro, promediar los valores de color de los cuatro píxeles cerca del punto y luego pegar este valor de color promedio en la posición del píxel de la imagen de destino. Al utilizar el filtrado bilineal, aunque la transición entre diferentes píxeles es más suave, la imagen después del procesamiento bilineal aparecerá un poco borrosa.