مشخصات فایل
عنوان: تحقیق درمورد کارت گرافیک
قالب بندی: ورد
تعداد صفحات:36
قسمتی از تحقیق
کارت گرافيک چيست ؟
يک کارت گرافيک پيشرفته، يک برد مدار چاپی بهمراه حافظه و يک پردازنده اختصاصی است . پردازنده با هدف انجام محاسبات مورد نياز گرافيکی ، طراحی شده است .
اکثر پردازنده های فوق دارای دستورات اختصاصی بوده که بکمک آا می توان عمليات گرافيک را انجام داد.
کارت گرافيک دارای اسامی متفاوتی نظير : کارت ويدئو ، برد ويدئو ، برد نمايش ويدئوئی ، برد
گرافيک ، آداپتور گرافيک و آداپتور ويدئو است .
مبانی کارت گرافيک
بمنظور شناخت اهميت و جايگاه کارت های گرافيک ، يک کارت گرافيک با ساده ترين امکانات را در نظر می گيريم . کارت مورد نظر قادر به نمايش پيکسل های سياه وسفيد بوده و از يک صفحه نمايشگر با وضوح تصوير 480 * 640 پيکسل استفاده می نمايد. کارت گرافيک از سه
بخش اساسی زير تشکيل می شود :
-حافظه . اولين چيزی که يک کارت گرافيک به آن نياز دارد ، حافظه است . حافظه رنگ مربوط به هر پيکسل را در خود نگاهدار ی می نمايد. در ساده ترين حالت ( هر پيکسل سياه و سفيد باشد ) به يک بيت برای ذخيره سازی رنگ هر پيکسل نياز خواهد بود. با توجه به اينکه هر بايت شامل هشت بيت است ، نياز به هشتاد بايت (حاصل تقسيم 640 بر 8 ) برای ذخيره سازی رنگ مربوط به پيکسل های موجود در يک سطر بر روی صفحه نمايشگر و 38400 بايت ( حاصلضرب 084 در 80 ) حافظه بمنظور نگهداری تمام پيکسل های قابل مشاهده بر روی صفحه ، خواهد بود .
-اينترفيس کامپيوتر . دومين چيزی که يک کارت گرافيک به آن نياز دارد ، روشی بمنظور تغيير محتويات حافظه کارت گرافيک است . امکان فوق با اتصال کارت گرافيک به گذرگاه مربوطه بر روی برد اصلی تحقق پيدا خواهد کرد. کامپيوتر قادر به ارسال سيگنال از طريق
گذرگاه مربوطه برای تغيير محتويات حافظه خواهد بود .
-اينترفيس ويدئو . سومين چيزی که يک کارت گرافيک به آن نياز دارد ، روشی بمنظور توليد سيگنال برای مانيتور است . کارت گرافيک م ی بايست سيگنال های رنگی را توليد تا باعث حرکت اشعه در CRT گردد. فرض کنيد که صفحه نمايشگر در هر ثانيه شصت فريم را بازخوانی / باز نويس ی می نمايد ، اين بدان معنی است که کارت گرافيک تمام حافظه مربوطه را بيت به بيت اسکن و اين عمل را شصت مرتبه در ثانيه انجام دهد. سيگنال های مورد نظر برای هر پيکسل موجود بر هر خط ارسال و در ادامه يک پالس افقی sync ، نيز
ارسال می گردد.عمليات فوق برای 480 خط تکرار شده و در ايت يک پالس عمودی sync ارسال خواهد شد .
پردازنده های کمکی گرافيک
يک کارت گرافيک ساده نظير آنچه در بخش قبل اشاره گرديد ، Frame Buffer ناميده می شود. کارت، يک فريم از اطلاعاتی را نگهدار ی می نمايد که برای نمايشگر ارسال شده است . ريزپردازنده کامپيوتر مسئول بهنگام سازی هر بايت در حافظه کارت گرافيک است . در صورتيکه عمليات گرافيک پيچيده ای را داشته باشيم ، ريزپردازنده کامپيوتر مدت زمان زيادی را صرف بهنگام سازی حافظه کارت گرافيک کرده و برای ساير عمليات مربوطه زمانی باقی نخواهد ماند. مثلا" اگر يک تصوير سه بعدی دارای 10000 ضلع باشد ، ريزپردازنده می بايست هر ضلع را رسم و عمليات مربوطه در حافظه کارت گرافيک را نيز انجام دهد. عمليات فوق زمان بسيار زيادی را طلب می کند .
کارت های گرافيک جديد ، بطرز قابل توجه ای ، حجم عمليات مربوط به پردازنده اصلی کامپيوتر را کاهش می دهند. اين نوع کارت ها دارای يک پردازنده اصلی پر قدرت بوده که مختص عمليات گرافيکی طراحی شده است. با توجه به نوع کارت گرافيک ، پردازنده فوق می تواند يک " کمک پردازنده گرافيکی " و يا يک " شتاب دهنده گرافيکی " باشد. پردازنده کمکی و پردازنده اصلی بصورت همزمان فعاليت نموده و در موارديکه از شتاب دهنده گرافيکی استفاده می گردد ، دستورات لازم از طريق پردازنده اصلی برای شتاب دهنده ارسال و شتاب دهنده مسئوليت انجام آا را
برعهده خواهد داشت .
در سيستم های " کمک پردازنده " ، درايور کارت گرافيک عمليات مربوط به کارهای گرافيکی را مستقيما" برای پردازنده کمکی گرافيکی ارسال می دارد. سيستم عامل هر چيز ديگر را برای پردازنده اصلی ارسال خواهد کرد. در سيستم های " شتاب دهنده گرافيکی " ، درايور کارت گرافيک هر چيز را در ابتدا برای پردازنده اصلی کامپيوتر ارسال می دارد.
در ادامه پردازنده اصلی کامپيوتر ، شتاب دهنده گرافيک را بمنظور انجام عمليات خاصی هدايت می نمايد.
مثلا" پردازنده ممکن است به شتاب دهنده اعلام نمايد که :" يک چند ضلعی رسم کن " در ادامه شتاب دهنده فعاليت تعريف شده فوق را انجام خواهد داد .
عناصر ديگر بر روی کارت گرافيک
يک کارت گرافيک دارای عناصر متفاوتی است:
-پردازنده گرافيک . پردازنده گرافيک بمنزله مغز يک کارت گرافيک است . پردازنده فوق می تواند يکی از سه حالت پيکربندی زير را داشته باشد:
کارت هائی از اين نوع قادر به-- Graphic Co-Processor
انجام هر نوع عمليات گرافيکی بدون کمک گرفتن از پردازنده اصلی کامپيوتر می باشند .
تراشه موجود بر روی اين نوع-- Graphics Accelerator .
کارت ها ، عمليات گرافيکی را بر اساس دستورات صادره شده توسط پردازنده اصلی کامپيوتر انجام خواهند داد.
-- FrameBuffer . تراشه فوق ، حافظه موجود بر روی کارت
را کنترل و اطلاعاتی را برای " مبدل ديجيتال به آنالوگ " (DAC) ارسال خواهد کرد . عملا "پردازشی توسط
تراشه فوق انجام نخواهد شد.
-حافظه . نوع حافظه استفاده شده بر روی کارت های گرافيک متغير است . متداولترين نوع ، از پيکربندی dual-ported استفاده می نمايد. در کارت های فوق امکان نوشتن در يک بخش حافظه و امکان خواندن از بخش ديگر حافظه بصورت همزمان امکان پذير خواهد بود. بدين ترتيب مدت زمان لازم برای بازخوانی / بازنويسی يک تصوير کاهش خواهد يافت .
- Graphic BIOS . کارت های گرافيک دارای يک تراشه کوچک BIOS می باشند. اطلاعات موجود در تراشه فوق به ساير عناصر کارت نحوه انجام عمليات (مرتبط به يکديگر) را تبين خواهد کرد. BIOS همچنين مسئوليت تست کارت گرافيک ( حافظه مربوطه و عمليات ورودی و خروجی ) را برعهده خواهد داشت .
تبديل کننده فوق را- Digital-to-Analog Converter ) DAC)
RAMDAC نيز می گويند. داده های تبديل شده به
ديجيتال مستقيما" از حافظه اخذ خواهند شد .سرعت تبديل کننده فوق تاثير مستقيمی را در ارتباط با مشاهده يک تصوير بر روی صفحه نمايشگر خواهد داشت.
- Display Connector کارت های گرافيک از کانکتورهای
استاندارد استفاده می نمايند.اغلب کارت ها از يک کانکتور پانزده پين استفاده می کنند. کانکتورهای فوق همزمان با عرضه VGA :Video Graphic Array مطرح گرديدند.
AGP اغلب گذرگاه فوق از نوع- Computer(Bus) Connector
است.. پورت فوق امکان دستيابی مستقيم کارت گرافيک به حافظه را فراهم می آورد.ويژگی فوق باعث می گردد که سرعت پورت های فوق نسبت به PCI چهار مرتبه سريعتر باشد. بدين ترتيب پردازنده اصلی سيستم قادر به انجام فعاليت های خود بوده و تراشه موجود بر روی کارت گرافيک امکان دستيابی مستقيم به حافظه را خواهد داشت .
استاندارد های کارت گرافيک
اولين کارت گرافيک در سال 1981 توسط شرکت IBM عرضه گرديد. کارت فوق بصورت تک رنگ و با نام Monochrome Display Adapters)MDAs) ارائه گرديد. صفحات تمايشگری که از کارت فوق استفاده می کردند ، متنی بودند. رنگ نوشته سفيد يا سبز و زمينه سياه بود.
در ادامه
ارائه Hercules Graphic Catd)HGC) کارت های چهار رنگ
گرديدند. سپس کارت های هشت رنگ Color Graphic Adapter)CGA) و کارت های شانزده رنگ Enhanced Graphic Adapter)EGA) ارائه گرديدند. توليدکنندگانی ديگر،
نظير کمودور کامپيوترهائی را معرفی کردند که دارای کارت های گرافيک از قبل تعبيه شده و ساخته شده در سيستم بودند. کارت های فوق قادر به نمايش تعداد زيادی رنگ بودند .
زمانيکه شرکت IBM در سال 1987 کارت Video Graphic Array)VGA) را معرفی کرد، استاندارد جديدی در اين
راستا مطرح گرديد. نمايشگرهای VGA قادر به ارائه 256 رنگ و وضوح تصوير 400 * 720 بودند. يک سال بعد
.مطرح گرديد Super Video Graphic Array)SVGA) استاندارد
استاندارد فوق قادر به ارائه 16/8 ميليون رنگ با وضوح تصوير 1024 0821 * است .
کارت های گرافيک از استانداردهای متفاوتی پيرو ی می نمايند .توليدکنندگان کارت گرافيک همواره سعی در افزايش تعداد رنگ و وضوح تصوير با توجه به راهکارهای اختصاصی خود دارند. کارت های گرافيک می بايست قادر به اتصال به سيستم باشند. کارت های گرافيک قديمی اغلب از طريق اسلات های ISA و يا PCI به سيستم متصل می شوند . اغلب کارت های گرافيک جديد از پورت AGP برای اتصال به کامپيوتر استفاده می نمايند.
آارت گرافيك »VGA«
براي آا آه به بازي هاي آامپيوتري علاقه دارندآارت هاي گرافيك وظيفه به نمايش گذاشتن تمامي اطلاعات يك سيستم به صورت تصوير را فراهم مي آند مسلما اين بخش هر قدر قوي تر عمل آند سرعت نمايش اطلاعات- مثلا به صورت پيچيده آن در بازي هاي سه بعدي جديد- در سيستم افزايش پيدا خواهد آرد. مقاله زير شرحي اجمالي براين بخش دارد.
جايگاه آارت گرافيك
پردازنده: امروزه با وجود يك پردازنده جدا در آارت هاي گرافيك، امكان مشاهده تصاوير سه بعدي متحرك بطور آامل تقويت شده است. آارت هاي گرافيك قادر به پشتيباني از تصاوير ويدئويي سه بعدي و بازي هاي آامپيوتري بنحو مطلوب و با بهترين وضعيت نمايش مي باشند. زماني آه بازي هاي آامپيوتري با سرعت شصت فريم در ثانيه و يا بيشتر نمايش داده شوند، وضعيت مطلوبي فراهم و تصاوير فاقد هر گونه لرزشي خواهند بود (چشم انسان در اين سرعت قادر به تشخيص لرزش تصاوير نمي باشد). آارت هاي گرافيك ارزان قيمت بخوبي جوابگوي بازيهاي قديمي مي باشند. آارت هائي آه قادر به توليد فريم ها با سرعت بيشتري باشند، امكان مشاهده تصاوير و بازي هاي آامپيوتري در Resolution (شفافيت) بالاتر را بخوبي فراهم مي
نمايند. به منظور اجراي بازي هاي آامپيوتري آه از تكنولوژيDirect 8X استفاده مي نمايند، مي بايست از آرت هائي آه تكنولوژي فوق را حمايت مي نمايند، استفاده گردد.
حافظه: در مواردي آه از آامپيوتر به منظور انجام عمليات حجيم گرافيكي استفاده مي گردد، اطلاعات مورد نياز به منظور نمايش تصاوير در حافظه RAM آارت گرافيك ذخيره مي گردد. آارت هاي گرافيك به منظور انجام مطلوب و سريع اينگونه فعاليت ها به حجم بالائي از حافظه نياز خواهند داشت. استفاده مناسب و بهينه از حافظه آارت گرافيك مي تواند تضمين لازم در خصوص نمايش بدون نقص تصاوير را ارائه نمايد.
اآثر آارت هاي گرافيكي داراي 32Mb تا 64Mb حافظه از نوع SDRAM-DDR مي باشند. مدل هاي پيشرفته تر
و در عين حال گرانتر، داراي حافظه اي بين 64MB تا
128MB مي باشند.
امكانات جانبي: برخي از آارت هاي گرافيك داراي امكانات جانبي اضافه اي بوده آه امكان استفاده از آنان توسط سخت افزار و يا نرم افزارهاي مربوطه در اختيار آاربران قرار مي گيرد.
1- خروجي DVI: از آارت هاي گرافيك آه داراي اينترفيس ويژوال ديجيتال مي باشند، به منظور اتصال به مانيتورهاي ديجيتال استفاده مي گردد. با استفاده از اينترفيس DVI و پورت خروجي DVI، امكان اتصال آارت هاي گرافيك به انواع مانيتورهاي ديجيتال و آنالوگ، فراهم مي گردد.
ورودي خروجيVideo -S : پورت خروجيVideo -S ، امكان
ارسال سيگنالهاي ويدئويي را به تلويزيون، VCR و ساير دستگاههاي مشابه فراهم مي نمايد. با استفاده از پورت ورودي Video -S ، مي توان تصاوير ويدئويي
را از وسايلي نظير VCR، دوربين هاي فيلمبرداري به آامپيوترتان تغذيه نمود.
ورودي خروجي مرآب: پورت هاي مرآب داراي عملكردي مشابه پورت هاي Video -S بوده با اين تفاوت آه امكان اتصال به تجهيزات قديمي آه داراي پتانسيل لازم به منظور ارتباط و استفاده از پورت Video -S نمي باشند را فراهم مي نمايد. اآثر آارت هاي گرافيك آه داراي پورت هايVideo -Sمي باشند، داراي يك آابل لازم به منظور تبديل پورت فوق به پورت هاي مرآب مي باشند.
نمايش دو تصوير: به منظور اتصال آامپيوتر به يك مانيتور ديگر و يا تلويزيون (مشاهده دو و يا حتي سه تصوير جداگانه)، مي بايست از يك آارت گرافيك آه داراي پورت هاي اضافه و RAMDAC(تراشه هايي آه تصاوير ديجيتال را به سيگنالهاي آنالوگ تبديل مي آنند) اضافي، استفاده گردد.
و . . . .
