Łukasz Kot Kl. IV TTE

1. Karta Graficzna Łukasz Kot Kl. IV TTE

2. Typy kart graficznych • Karta Graficzna: Karta rozszerzeń, umiejscawiana na płycie głównej poprzez gniazdo PCI lub AGP, która odpowiada w komputerze za obraz wyświetlany przez monitor.Karty graficzne różnią się między sobą szybkością pracy, wielkością pamięci RAM, wyświetlaną rozdzielczością obrazu, liczbą dostępnych kolorów oraz częstotliwością odświeżania obrazu. • Każda karta graficzna składa się z elementów: płytki drukowanej, układu graficznego, pamięci RAM oraz z wyjść.

3. Podział kart graficznych • Karty graficzne pracujące jako oddzielne układy • Karty graficzne zintegrowane z płytą główną

4. Karty graficzne pracujące jako oddzielne układy • Można je wymieniać, są dużo szybsze od kart zintegrowanych. Współczesne karty graficzne do komunikacji z komputerem wykorzystują interfejs AGP, PCI lub PCIe.

5. Karty graficzne zintegrowane z płytą główną • Z powodu małych rozmiarów są one dużo wolniejsze od kart nie zintegrowanych. Mają gorsze parametry. Jest to mniej popularny typ kart graficznych. Nie można ich wymienić.

6. Budowa karty graficznej • Procesor graficzny • Pamięć obrazu RAM • Pamięć ROM • RAMDAC

7. Procesor graficzny • Procesor graficzny, GPU , koprocesor graficzny – jest główną jednostką obliczeniową kart graficznych odpowiedzialną za generowanie obrazu.

8. Pamięć RAM • Pamięć obrazu, bufor ramki – Jest to odmiana kości pamięci RAM stosowana w kartach graficznych, przeznaczona wyłącznie do przetwarzania informacji o obrazie, teksturach oraz danych o głębi (z pamięci jest w tym celu wydzielany tzw. Bufor Z).

9. Pamięć ROM • Pamięć ROM – pamięć przechowująca dane (np. dane generatora znaków) lub firmware karty graficznej, obecnie realizowana jako pamięć flash EEPROM

10. Układ RAMDAC • RAMDAC lub po prostu DAC – jest to układ scalony na karcie graficznej, przeznaczony do zmiany sygnału cyfrowego na analogowy. RADMAC pobiera dane o obrazie wygenerowanym przez procesor karty graficznej. Dane te są w postaci zbioru różnokolorowych punktów. RAMDAC zamienia je na sygnały analogowe i wysyła do monitora. • Konwerter zawiera 4 funkcjonalne bloki: pamięć SRAM, służącą do przechowywania mapy kolorów, oraz 3 przetworniki cyfrowo-analogowe (C/A), po jednym dla każdego koloru podstawowego modelu RGB . Częstotliwość pracy układu RAMDAC zależy od ustawionej rozdzielczości i częstotliwości odświeżania. W przypadku kart wyłącznie z wyjściem cyfrowym RAMDAC nie ma zastosowania.

12. Interfejsy karty graficznej • P&D • DFP • VGA • DVI • HDMI • DisplayPort

14. Najważniejsze funkcje karty graficznej • Technologia przetwarzania i oświetlenia • Shader • HDR rendering • Antyaliasing • Efekty cząsteczkowe • Mapowanie wypukłości • Filtrowanie anizotropowe

15. Technologia przetwarzania i oświetlenia • Technologia przetwarzania i oświetlenia, T&L – W karcie graficznej jest odpowiedzialny za przyspieszanie obliczeń animacji. Jego brak obciąża procesor, przez co znacznie zmniejsza się płynność renderowania grafiki trójwymiarowej. Technologię T&L obecnie zastępuje cieniowanie (Shader)

16. Shader • Shader (cieniowanie) – Program opisuje właściwości pikseli oraz wierzchołków. Cieniowanie pozwala na skomplikowane modelowanie oświetlenia i tekstur na. Jest jednak wymagające obliczeniowo i dlatego dopiero od kilku lat sprzętowa obsługa cieniowania jest obecna w kartach graficznych dla komputerów domowych. Biblioteki graficzne Direct3D i OpenGL używają trzech typów cieniowania:

17. HDR rendering • HDR rendering, rendering z użyciem szerokiego zakresu dynamicznego– Sposób generowania sceny trójwymiarowej przy użyciu większego niż normalnie zakresu jasności. Efektem tej technologii jest scena z realistycznym oświetleniem.

18. Antyaliasing • Antyaliasing – Technologia wygładzanie krawędzi (łuków, okręgów oraz innych krzywych) poprzez nałożenie dodatkowych pikseli o mniejszym nasyceniu i jasności niż piksele obiektu oraz poprzez niewielką zmianę położenia pikseli w pobliżu krawędzi. Ze względu na coraz większe rozdzielczości monitorów (a tym samym mniejsze rozmiary plamek) antyaliasing nie jest już tak potrzebny. Szacuje się że za jakiś czas nie będzie już potrzebny.

19. Efekty cząsteczkowe • Efekty cząsteczkowe – Symulacje zjawisk (takich dym, pył, deszcz, ogień) budowanych z małych wirtualnych cząsteczek traktowanych jak obiekty punktowe które podlegają prawom fizyki oraz interakcji z otoczeniem.

20. Mapowanie wypukłości • Mapowanie wypukłości– Sposób teksturowanie obiektów symulujący wypukłości powierzchni, bez ingerencji w geometrię obiektu trójwymiarowego. Efektem może być gładka kula wyglądająca jak by była nierówna.

21. Filtrowanie anizotropowe • Filtrowanie anizotropowe - Technika filtrowania tekstur poprawiająca ich jakość.

22. Łączenie kart graficznych – SLI i CrossFire

23. SLI • SLI (Scalable Link Interface), interfejs skalowanego łącza – Technologia pozwalająca na wspólną pracę dwóch (lub więcej) kart graficznych w celu przyspieszenia renderowania obrazu. Obliczeniami nie zajmuje się tylko jeden układ.

24. CrossFire • CrossFire, CrossFireX – Odpowiedź firmy ATI na technologię SLI. Technologia CrossFiredzieli ona obraz idący do pierwszej karty graficznej (master) w ten sposób, że druga karta (slave)wykonuję połowę obliczeń. Druga karta jest układem wspomagającym.  CrossfireX jest kontynuacją technologii współpracującą z nowszymi kartami graficznymi i chipsetami. Obecnie większość kart VGA posiada układ CrossFire.

25. Czym jestEyefinity? • Eyefinity – Technologia opracowana przez ATI pozwalająca jednej karcie graficznej obsługiwać wiele monitorów (standardowo 3 a w przypadku Eyefinity6, jak sama nazwa wskazuje jest to 6 monitorów). Na potrzeby Eyefinity6 została stworzona specjalna karta Radeon HD5870 posiadająca sześć złączy mini-DisplayPort. Technologia Eyefinity pozwala na dowolne ułożenie monitorów co przedstawia obrazek poniżej:

26. W 1998 roku firma 3dfx po raz pierwszy zastosowała technologię SLI (Scan Line Interleave). Dwie karty Voodoo 2 połączone mostkiem pracowały w trybie przeplatania linii obrazu. Pierwsza karta generowała obraz składający się tylko z linii nieparzystych, druga zaś – z linii parzystych. Tak wygenerowane półobrazy łączone były w jedną klatkę. Metoda została nazwana skrótem “SLI” – od “Scan-Line Interleave” – przeplot linii skanujących. W grudniu 2000 r. NVIDIA Corporation wykupiła 3dfx włączając patenty oraz własność intelektualną. Technologia SLI wróciła w 2004 roku jako Scalable Link Interface. Dwie karty graficzne NVIDIA GeForce włożone w złącza PCI-Express 16x lub 8x wspólnie generują obraz. Obraz dzielony jest na dwie części, górną i dolną. Za rendering górnej połowy odpowiada pierwsza karta, dolnej – karta druga. Obie części obrazu nie są jednak sobie równe. Na początku obraz dzielony jest na dwie połowy. Następnie przeprowadzana jest analiza każdej z nich. Jeśli górna wymaga mniej obliczeń niż dolna, linia podziału przesuwana jest ku dołowi, analogicznie jeżeli dolna połowa wymaga mniej obliczeń linia podziału przesuwa się w górę tak, by wyrównać poziom obliczeń. Technologię tę wspierają tylko karty serii 6xxx, 7xxx, 8xxx, 9xxx oraz 2xx a dzięki nowym sterownikom można używać kart bez mostka SLI, co jednak zmniejsza wydajność. W tej chwili oficjalnie technologie SLI wspierają tylko płyty główne z chipsetem NVIDIA i na nowym chipie intel x58 pod procesory core i7. Modyfikując sterowniki można uruchomić SLi także na innych chipsetach zawierających gniazda fizycznie PCI-Express x16.

27. Dwie karty GeForce pracujące w trybie SLI

28. Mostki do łączenia kart graficznych do pracy w trybie SLI

29. Cztery Radeony pracujące w trybie CrossFireX

30. Przykłady zastosowania technologii Eyefinity

31. Przykłady zastosowania technologii Eyefinity z Windows 7

32. Przykłady zastosowania technologii Eyefinity w grach z Samsung MD230

33. Eyefinity w grach

34. Pytania • Jakie są typy kart graficznych? • Wymień elementy karty graficznej. • Wymień 3 najważniejsze funkcje karty graficznej. • Wymień 3 interfejsy kart graficznych. • Czym jest Eyefinity?

35. Koniec