در میان ما افرادی وجود دارند که گمان میآکنند عملکرد واقعی کارتآهای ویدئویی منحصر به بازیآهای رایانهآای است. اما کارتآهای ویدیویی از پس کارهای بسیار بیشتری بهآجز بازیآهای رایانهآای برمیآآیند. پس از خواندن این متن درخواهید یافت که حافظه بالاتر یک کارت گرافیک، معیار برتری یک کارت ویدئویی نیست، چرا که فاکتورهای مهمآتری وجود دارند. کارتآویدئویی که به آن، کارت شتابآدهنده گرافیکی یا کارت گرافیکی نیز میآگویند، بهآطور کلی به کارت مستقل توسعهآدهندهآای اطلاق میآشود که به شیار مادربرد اضافه میآشود و عملکردی مشابه عملکرد کنترلآکننده گرافیکی تعبیه شده در مادر برد دارد. آ آ
برخی از کارتآهای گرافیکی، کاربردهای بیشتری در اختیار کاربر قرار میآدهند: قابلیت میکس فیلم، رمزگشایی آ2MPEG-آ و آ4MPEG-آ، پشتیبانی از آFireWireآ1آ آ، پشتیبانی از ماوس و قلمآنوری، اتصالات دسته بازی2آ آو اتصال چندین مانیتور همزمان. تصور اشتباهی که در مورد کارتآهای گرافیکی وجود دارد، این است که آنآها فقط به درد بازیآهای رایانهآای میآخورند. ولی این تصور را، تفاهم تولیدکنندگان کارتآهای گرافیک و بازیآهای رایانهآای بهآوجود آوردهآاند. کارتآهای گرافیکی قابلیتآهای گستردهآتری دارند و بسته به کیفیتآشان، تصویر شفافآتری به مانیتور میآدهند. آاولین کارت ویدئویی منطبق با کامپیوترهای آIBM PCآ، بهآهمراه اولین کامپیوتر آیآبیآام در سال 1981 تولید شد و به بازار آمد. این کارت گرافیک آMDAآ3، خروجی تکآرنگ میآداد و تنها در محیط متن و طول و عرض 25آ×آ80 کارایی داشت و از حافظه جانبی 4 کیلوبایتی برخوردار بود. آ آ
جزییات
امروزه کارتآهای گرافیکی از مداری تشکیل شدهآاست که چندین مولفه روی آن سوار شده است که متشکلآاست از: آ آ
1– واحد پردازش گرافیکی
واحد پردازش گرافیکی آGPU)آ4آآ)، ریزپردازندهآای اختصاصی است که برای محاسبات با ممیز شناور، که از اصول اولیه تصاویر گرافیکی سهآبعدی است، تنظیم و بهینه شده است. ویژگیآهای اصلی آGPUآ عبارت است از: آ آ1) نرخ زمانآسنجی هستهآای که دامنه آن در کارتآهای گرافیک از 250 تا 850 مگاهرتز متغیر است.2) تعداد خطآلولهآها5آ آ(سایهآزنآهای قطعه و راس) که از ارکان اساسی تبدیل تصویر سهآبعدی متشکل از رئوس و خطآها به تصویر دو بعدی متشکل از نقاط (پیکسلآها) است. آ آ
2- آBIOSآ ویدئویی
ابزار یا بایاس6آ آویدئویی برنامه اصلی است که بر عملکرد کارت ویدئویی نظار می کند و دستورالعملآهای مورد نیاز برای برقراری ارتباط میان کامپیوتر و نرمآافزار با کارت را فراهم میآکند و ممکن است اطلاعات زمانآسنجی حافظه، سرعتآهای عملیاتی، ولتاژهای پردازشگر گرافیکی، حافظه جانبی و اطلاعات دیگر را در بر داشته باشد.
3– حافظه ویدئویی
اگر کارت ویدئویی در داخل مادربرد تعبیه شده باشد (بهآاصطلاح آOn-Boardآ باشد)، دآر این صورت از حافظه اصلی سیستم آ(RAM)آ استفاده خواهد کرد که خروجی ضعیفی خواهد داشت. اما اگر کارت ویدئویی جدای سیستم باشد، آدر این صورت حافظهآجانبی مختص خود آ(Dedicated)آ دارد که حافظه ویدئویی نامیده میآشود.
ظرفیت حافظه کارتآهای امروزی از 128 مگابایت تا 4 گیگابایت متفاوت است. از آنآجایی که حافظه ویدئویی باید از طریق واحد پردازش گرافیکی و مدارات نمایشی در دسترس قرار گیرد. در اینآصورت نیاز به زمان دسترسی به حافظه بالایی دارد. نرخ دسترسی در کارتآهای امروزی بین 400 مگاهرتز تا 8/3 گیگاهرتز است. آ آ
از حافظه ویدئویی فقط در واحد پردازش گرافیکی استفاده نمیآشود و ممکن است برای ذخیره دادهآهای دیگری از قبیل بافرآZآ که عمق تصاویر سهآبعدی را تعیین میآکند، پسآزمینهآها، بافرهای راس و برنامهآهای سایهآزنی کامپایلآشده نیز استفاده شود. آ آ
4- آRAMDACآ
آRAMDACآ یا حافظه دستیابی تصادفی مدل دیجیتال به آنالوگ، سیگنالآهای دیجیتال را برای استفاده نمایشگر که دادهآهای آنالوگ میآگیرد، به سیگنال آنالوگ تبدیل میآکند. این مبدل، بنا به تعداد بیتآهای استفاده شده و نرخ انتقال دادهآآRAMDACآ، قادر خواهد بود از نرخآهای متفاوتی دوبارهآسازی تصویر7آ آکامپیوتر پشتیبانی کند. در نمایشگرآهای آCRTآ، بهآمنظور بهآحداقلآرساندن میزان چشمک زدن بهتر است همواره با نرخ دوبارهآسازی بالاتر از 75 هرتز کار کرد و هرگز سراغ نرخآهای 60 و پایینآتر نرفت. (در نمایشگرهای آLCDآ، مشکل چشمک زدن بهآعلت پایین بودن نرخ دوبارهآسازی تصویر وجود ندارد.)
با توجه به رشد محبوبیت نمایشگرهای کامپیوتری دیجیتال و یکپارچگی آRAMDACآ با آGPUآ، دیگر در کارتآهای گرافیک فوقآمدرن این مولفه، بهآعنوان بخشی مستقل حذف شده است. تمام آLCDآهای متداول و نمایشگرهای پلاسما و تلویزیونآهای امروزی در قلمروی دیجیتالآاند و نیازی به آRAMDACآ ندارند.
خروجیآها
رایجآترین سیستمآهای ارتباطی میان کارتآهای گرافیکی و نمایشگرها عبارتند از: آ آ
1- آ VGAآ، آرایه گرافیک ویدئویی
استاندارد آنالوگ که در اواخر دهه 80 میلادی پذیرفته شد، برای نمایشگرهای آCRTآ8آ آطراحی شده است که به آن کابل آVGAآ9آ آنیز میآگویند. برخی از مشکلات این استاندارد، نویزهای الکتریکی، شکستگی تصویر و تشخیص خطا است. آ آ
2- آDVIآ، واسط تصویری دیجیتال
استانداردهای واسط تصویری دیجیتال10آ آبرای نمایشگرهایی از قبیل نمایشگرهای صفحهآتخت آ(LCD)آها، پلاسماها، نمایشگرهای وضوحآبالای تلویزیونی) و ویدئوپروژکتورها طراحی شده است. این استاندارد از بروز شکستگی تصویر و نویزهای الکتریکی جلوگیری میآکند و هر نقطه خروجی را با حفظ وضوح، با هر نقطه از نمایشگر متناظر میآکند. آ آ3- آVIVOآ، ویدئو ورودی، ویدئو خروجی
استاندارد آVIVOآ11آ آبرای ارتباط با تلویزیون، آDVDآخوانآها، دوربینآهای فیلمآبرداری، کنسولآ های بازی نیز در بر گرفته شدهآاند و اغلب به صورت 2 رابط 9 پین، یا 4 رابط (ورودی خروجی آS-VIDEOآ و ورودی خروجی کامپوزیت)، یا 6 رابط (ورودی خروجی آS-VIDEOآ، خروجی آPBآ، خروجی آDRآ، خروجی آVآ و همچنین خروجی و ورودی کامپوزیت) وجود دارند. آ آ
پیآنوشتآها
1. اتصال استاندارد سریال برای ارتباط فوقآسریع، نام دیگر این ارتباط آ1394 IEEEآ است. آ آ
Joystick. 2آ
Monochrome Display Adapter.3آ
Graphic Processing Unit.4آ
Pipeline.5آ
Basic Input/Outpou System.6آ
Refresh Rate.7آ
Cathod Ray Tube.8آ
Video Graphic Adapter.9آ
Digital Video Interchange.10آ
Video In, Video Out.11آ
منابع
http://en.wikipedia.org/wiki/Video_card
http://www.webopedia.com/TERM/G/GPU.html
روزنامه جام جم مورخ 13/11/87
برخی از کارتآهای گرافیکی، کاربردهای بیشتری در اختیار کاربر قرار میآدهند: قابلیت میکس فیلم، رمزگشایی آ2MPEG-آ و آ4MPEG-آ، پشتیبانی از آFireWireآ1آ آ، پشتیبانی از ماوس و قلمآنوری، اتصالات دسته بازی2آ آو اتصال چندین مانیتور همزمان. تصور اشتباهی که در مورد کارتآهای گرافیکی وجود دارد، این است که آنآها فقط به درد بازیآهای رایانهآای میآخورند. ولی این تصور را، تفاهم تولیدکنندگان کارتآهای گرافیک و بازیآهای رایانهآای بهآوجود آوردهآاند. کارتآهای گرافیکی قابلیتآهای گستردهآتری دارند و بسته به کیفیتآشان، تصویر شفافآتری به مانیتور میآدهند. آاولین کارت ویدئویی منطبق با کامپیوترهای آIBM PCآ، بهآهمراه اولین کامپیوتر آیآبیآام در سال 1981 تولید شد و به بازار آمد. این کارت گرافیک آMDAآ3، خروجی تکآرنگ میآداد و تنها در محیط متن و طول و عرض 25آ×آ80 کارایی داشت و از حافظه جانبی 4 کیلوبایتی برخوردار بود. آ آ
جزییات
امروزه کارتآهای گرافیکی از مداری تشکیل شدهآاست که چندین مولفه روی آن سوار شده است که متشکلآاست از: آ آ
1– واحد پردازش گرافیکی
واحد پردازش گرافیکی آGPU)آ4آآ)، ریزپردازندهآای اختصاصی است که برای محاسبات با ممیز شناور، که از اصول اولیه تصاویر گرافیکی سهآبعدی است، تنظیم و بهینه شده است. ویژگیآهای اصلی آGPUآ عبارت است از: آ آ1) نرخ زمانآسنجی هستهآای که دامنه آن در کارتآهای گرافیک از 250 تا 850 مگاهرتز متغیر است.2) تعداد خطآلولهآها5آ آ(سایهآزنآهای قطعه و راس) که از ارکان اساسی تبدیل تصویر سهآبعدی متشکل از رئوس و خطآها به تصویر دو بعدی متشکل از نقاط (پیکسلآها) است. آ آ
2- آBIOSآ ویدئویی
ابزار یا بایاس6آ آویدئویی برنامه اصلی است که بر عملکرد کارت ویدئویی نظار می کند و دستورالعملآهای مورد نیاز برای برقراری ارتباط میان کامپیوتر و نرمآافزار با کارت را فراهم میآکند و ممکن است اطلاعات زمانآسنجی حافظه، سرعتآهای عملیاتی، ولتاژهای پردازشگر گرافیکی، حافظه جانبی و اطلاعات دیگر را در بر داشته باشد.
3– حافظه ویدئویی
اگر کارت ویدئویی در داخل مادربرد تعبیه شده باشد (بهآاصطلاح آOn-Boardآ باشد)، دآر این صورت از حافظه اصلی سیستم آ(RAM)آ استفاده خواهد کرد که خروجی ضعیفی خواهد داشت. اما اگر کارت ویدئویی جدای سیستم باشد، آدر این صورت حافظهآجانبی مختص خود آ(Dedicated)آ دارد که حافظه ویدئویی نامیده میآشود.
ظرفیت حافظه کارتآهای امروزی از 128 مگابایت تا 4 گیگابایت متفاوت است. از آنآجایی که حافظه ویدئویی باید از طریق واحد پردازش گرافیکی و مدارات نمایشی در دسترس قرار گیرد. در اینآصورت نیاز به زمان دسترسی به حافظه بالایی دارد. نرخ دسترسی در کارتآهای امروزی بین 400 مگاهرتز تا 8/3 گیگاهرتز است. آ آ
از حافظه ویدئویی فقط در واحد پردازش گرافیکی استفاده نمیآشود و ممکن است برای ذخیره دادهآهای دیگری از قبیل بافرآZآ که عمق تصاویر سهآبعدی را تعیین میآکند، پسآزمینهآها، بافرهای راس و برنامهآهای سایهآزنی کامپایلآشده نیز استفاده شود. آ آ
4- آRAMDACآ
آRAMDACآ یا حافظه دستیابی تصادفی مدل دیجیتال به آنالوگ، سیگنالآهای دیجیتال را برای استفاده نمایشگر که دادهآهای آنالوگ میآگیرد، به سیگنال آنالوگ تبدیل میآکند. این مبدل، بنا به تعداد بیتآهای استفاده شده و نرخ انتقال دادهآآRAMDACآ، قادر خواهد بود از نرخآهای متفاوتی دوبارهآسازی تصویر7آ آکامپیوتر پشتیبانی کند. در نمایشگرآهای آCRTآ، بهآمنظور بهآحداقلآرساندن میزان چشمک زدن بهتر است همواره با نرخ دوبارهآسازی بالاتر از 75 هرتز کار کرد و هرگز سراغ نرخآهای 60 و پایینآتر نرفت. (در نمایشگرهای آLCDآ، مشکل چشمک زدن بهآعلت پایین بودن نرخ دوبارهآسازی تصویر وجود ندارد.)
با توجه به رشد محبوبیت نمایشگرهای کامپیوتری دیجیتال و یکپارچگی آRAMDACآ با آGPUآ، دیگر در کارتآهای گرافیک فوقآمدرن این مولفه، بهآعنوان بخشی مستقل حذف شده است. تمام آLCDآهای متداول و نمایشگرهای پلاسما و تلویزیونآهای امروزی در قلمروی دیجیتالآاند و نیازی به آRAMDACآ ندارند.
خروجیآها
رایجآترین سیستمآهای ارتباطی میان کارتآهای گرافیکی و نمایشگرها عبارتند از: آ آ
1- آ VGAآ، آرایه گرافیک ویدئویی
استاندارد آنالوگ که در اواخر دهه 80 میلادی پذیرفته شد، برای نمایشگرهای آCRTآ8آ آطراحی شده است که به آن کابل آVGAآ9آ آنیز میآگویند. برخی از مشکلات این استاندارد، نویزهای الکتریکی، شکستگی تصویر و تشخیص خطا است. آ آ
2- آDVIآ، واسط تصویری دیجیتال
استانداردهای واسط تصویری دیجیتال10آ آبرای نمایشگرهایی از قبیل نمایشگرهای صفحهآتخت آ(LCD)آها، پلاسماها، نمایشگرهای وضوحآبالای تلویزیونی) و ویدئوپروژکتورها طراحی شده است. این استاندارد از بروز شکستگی تصویر و نویزهای الکتریکی جلوگیری میآکند و هر نقطه خروجی را با حفظ وضوح، با هر نقطه از نمایشگر متناظر میآکند. آ آ3- آVIVOآ، ویدئو ورودی، ویدئو خروجی
استاندارد آVIVOآ11آ آبرای ارتباط با تلویزیون، آDVDآخوانآها، دوربینآهای فیلمآبرداری، کنسولآ های بازی نیز در بر گرفته شدهآاند و اغلب به صورت 2 رابط 9 پین، یا 4 رابط (ورودی خروجی آS-VIDEOآ و ورودی خروجی کامپوزیت)، یا 6 رابط (ورودی خروجی آS-VIDEOآ، خروجی آPBآ، خروجی آDRآ، خروجی آVآ و همچنین خروجی و ورودی کامپوزیت) وجود دارند. آ آ
پیآنوشتآها
1. اتصال استاندارد سریال برای ارتباط فوقآسریع، نام دیگر این ارتباط آ1394 IEEEآ است. آ آ
Joystick. 2آ
Monochrome Display Adapter.3آ
Graphic Processing Unit.4آ
Pipeline.5آ
Basic Input/Outpou System.6آ
Refresh Rate.7آ
Cathod Ray Tube.8آ
Video Graphic Adapter.9آ
Digital Video Interchange.10آ
Video In, Video Out.11آ
منابع
http://en.wikipedia.org/wiki/Video_card
http://www.webopedia.com/TERM/G/GPU.html
روزنامه جام جم مورخ 13/11/87
