1 / 29

Arvutite riistvara Graafikakaardid

Arvutite riistvara Graafikakaardid. Marko Kaju. Mis on graafikakaart?.

loc
Download Presentation

Arvutite riistvara Graafikakaardid

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. Arvutite riistvaraGraafikakaardid Marko Kaju

  2. Mis on graafikakaart? Graafikakaart, graafikaadapter, graafikakiirendi või ekraaniadapter on seade, mis võtab protsessorilt kahendsüsteemi andmed ja peale mitmesugust töötlemist teisendab kõik need andmed pildiks, mida kasutaja kuvarilt näha võib.

  3. Milest koosneb Graafikaprotsessorist(GPU – graphics processing unit) Video BIOS Videomälu RAMDAC(vana standard) Väljundid

  4. Graafikaprotsessor • Graafikakaardi protsessor, nimega graafikatöötlusüksus (graphics processing unit - GPU), on sarnane arvuti protsessorile (CPU). GPU on kavandatud nimelt teostama keerulisi matemaatilisi ja geomeetrilisi arvutusi, mis on vajalikud graafika viimistlemiseks. Lisaks oma töötlusvõimsusele kasutab graafikaprotsessor (GPU) eriprogrammeerimisviisi abi andmete analüüsiks ja kasutamiseks. • Eesmärk on eemaldada graafikaarvutuste koormus põhiprotsessorilt.

  5. Graafikaprotsessor Kujutise kvaliteedi parandamiseks kasutab graafikaprotsessor: • Täisstseenset antiaalias põhimõtet (Full scene antialiasing - FSAA), mis muudab kolmemõõtmeliste objektide servad sujuvamaks. • Anisotroopset filtreerimist (Anisotropic filtering - AF), mis muudab kujutise selgemaks ja teravamaks.

  6. Jõudlus GPU jõudluse määrab ära enamasti taktsagedus ja “pipeline”ide arv. Pipeline’d on protsessori osad, mis teostavad üldlevinud visualiseerimisoperatsioonide (perspektiiviprojektsioon, akende kärpimine, värvi ja valguse arvutamine, visualiseerimine jne) erinevaid osi.

  7. Renderdamine • Renderdamine on ruumilise graafika viimane protsess (kui järeltöötlus kõrvale jätta) ja faas, milles luuakse ruumilisele stseenile vastav kahemõõtmeline pilt.

  8. Programmiliidesed(API) Rakendusliides ehk programmiliides ehk API (Application Programming Interface) on reeglistik olemasoleva valmisprogrammiga suhtlemiseks. See võimaldab programmeerijatel kirjutada lisa- ja abiprogramme, mis täiendavad või laiendavad programmi(de) funktsionaalsust. Videokaartide arendajad optimeerivad intensiivse graafikakasutusega mänge tihti spetsiifilise API jaoks, mis on ka põhjuseks, miks uusimad mängud nõuavad sageli uuendatud DirectX või Open GL versioone korrektseks töötamiseks.

  9. Video BIOS Sarnaselt emaplaadile on ka videokaardil oma pisike BIOS, mis hoolitseb selle eest, et kaart ja emaplaat saaksid hakata korralikult suhtlema. BIOS’isaab reeglina ka ümber programmeerida aga seda reeglina vaja ei ole ja videokaardi tootjad ei anna ka selleks vahendeid.

  10. Videomälu Integreeritud: UMA(Universalmemoryarchitecture) – arvuti põhimälu on jagatud ka videokaardile Videomälu: Videosüsteemi enda mälu, tihti spetsiaalne mälutüüp

  11. Videomälu tüübid: SDRAM-sama mis põhimälu SGRAM (GraphicsDoubleDataRate)– spetsiaalne graafikamälu, erineb SDRAM’ist selle poolest, et võimaldab ploki kaupa lugemist/kirjutamist DDR-SDRAM- tavaline DDR, paljud odavamad kaardid kasutavad DDR2-SDRAM

  12. Videomälu tüübid: GDDR3-SDRAM GDDR4-SDRAM GDDR5-SDRAM GDDR5-SGRAM

  13. Mälu kiirus: Mõõdetakse MHZ(megahertsides) ja võib ulatuda kuni xxxMHz Mälu hulk kaartidel ei ole reeglina suurendatav, kuna mälukivid on joodetud otse trükiplaadile.

  14. 3D mälu Lisaks pildi hoidmisele mälus on vajalik hoida ka 3D arvutamisel kasutatavate operatsioonide vahetulemusi. Keerulisemad rakendused nõuavad kohati väga palju mälu(sadu megabaite)

  15. Mälusiini laius Mälusiini laius võib vastavalt videokaardi arhitektuurile olla väga varieeruv. Enamasti aga mitte üle 512biti. Mida suurem see suurus on, seda rohkem saab andmeid videomälu ja videoprotsessori vahel ühe taktiga vahetada. Sõltub ka mälu tüübist. N: 5@128bit@900MHz = 3@256bit@900MHz

  16. RAMDAC Random Access Memory Digital-to-Analog Converter – kivi, mis konverteerib arvutis oleva digitaalse pildisignaali analoogmonitoridele sobivasse vormi. Tavaliselt töötavad umbes 400MHz sagedusega, mida suurem see on, seda suurem võimalik väljundsagedus monitoridele on. Uutel kaartidel on RAMDAC 3D kiipi sisse ehitatud.

  17. Videokaardi ühendused Integreeritud PCI AGP PCIE

  18. Integreeritud graafika Integreeritud graafika on kaasatud emaplaadi kiibistikku. Võib olla GPU eraldi kiviga või põhjasilda sisse ehitatud. Sellisel juhul on graafikaprotsessoril endal väga väike hulk kasutatavat mälu, mistõttu videokaart võtab kasutusele osa arvuti muutmälust, vähendades vaba muutmälu hulka Enam levinud sülearvutites.

  19. Draiver(Ajur) • Draiver on programmijupp, mis seletab videokaardile, mida ta peab joonistama • Draiver sisaldab infot käskudest, mida graafikaprotsessor on võimeline täitma ja mida mitte, ehk millised pildiosad on võimeline ta ise välja arvutama ning millised vaja jätta protsessorile. • Halvasti kirjutatud draiverid võivad kaardi jõudlust oluliselt piirata.

  20. PCI

  21. AGP Spetsiaalselt ainult graafikakaartidele mõeldud pesa.

  22. PCI Express Kiire universaalsiin, mitmed kiirused ja vastavad pesasuurused.

  23. PCI Express

  24. Dual+ Graafika NvidiaSLI(Scalable Link Interface): SLI lubab kahel või enamal graafikaprotsessoril jagada töökoormust 3D stseenide visualiseerimisel läbi SLI Bridge(SLI sild) pistmiku. Üldjuhul paigaldatakse arvutisse kaks identset videokaarti, ülem-alluv (ingl.k master-slave) konfiguratsioonis emaplaadile, millel on vähemalt kaks PCI-Express x16 pesa. PhysX lubab kasutada ka kahte erinevat, või kahte ühesugust ja ühte erinevat videokaarti korraga, teistest erinevat videokaarti saab kasutada füüsikaarvutuste sooritamiseks Ati Crossfire: Jagab renderdamisstseenid osadeks ja laseb eri GPU’del neid renderdada Kaks videokaarti on võimalik läbi spetsiaalliidese omavahel ühendada. Vajalik ka draiverite toetus. CrossFire-süsteemil on ka hübriidrežiim. See ühendab AMD põhjasilla arhitektuuri kaudu integreeritud graafikakaardi eraldiseisva graafikakaardiga, mis seda võimalust toetab tagades voolutarbe vähenemise 2D graafikaga programmides ja 25–200% jõudluse kasvu 3D graafikas.

  25. Väljundid Pildil on näha kolm levinumat väljundpesa. Paremalt: 1) VGA(DE-15) pesa, levinuim analoogväljundpesa, kutsutakse ka VGA connector

  26. Väljundid 2) DVI pesa(Digital Visual Interface) DVI-D – digitaalne ainult DVI-A – analoog ainult DVI-I – digitaal ja analoog DVI-DA – digi,analoog, USB Single link – 3,96 Gb/s Dual link – 7,92 Gb/s Max res: 3840x2400

  27. Väljundid 3) S-video Peamiselt telekate Ühendamiseks

  28. Väljundid Lisaks seadmetel HDMI ja Display port Lisaks videosignaalile ka audio- signaal

  29. Ülekiirendamine • Ettevalmistus: • Draiverite uuendus • Programmid: • (Üldiselt AMD ja Nvidial erinevad programmid)n: GPU-Z, Furmark, Rivatuner, EVGA, ATI CCC, ... • GPU (Core)Clock – (+5 , -3), hangub • Shader Clock – (+10, -5), mustad täpid • Memory Clock – (+5, -3), valged, sinised täpid

More Related