بانك مقالات تخصصي كامپيوتر - شهروئي

وبلاگ شخصي مسعود راهخدازاده

همه چیز درباره کارت گرافیک
نویسنده : مسعود راه خدازاده - ساعت ۱٢:٠٠ ‎ق.ظ روز ۱۳۸٧/۸/۱
 

 

کارت گرافیک

 

 

       

     کارت گرافیک در کامپیوتر شخصی دارای جایگاهی خاص است . کارت های فوق اطلاعات دیجیتال تولید شده توسط کامپیوتر را اخذ و آنها را بگونه ای تبدیل می نمایند که برای انسان قابل مشاهده باشند. در اغلب کامپیوترها ، کارت های گرافیک اطلاعات دیجیتال را برای نمایش توسط نمایشگر ، به اطلاعات آنالوگ تبدیل می کنند. در کامپیوترهای Laptop اطلاعات، همچنان دیجیتال باقی خواهند ماند زیرا این  کامپیوترها اطلاعات را بصورت دیجیتال نمایش می دهند.

اگر از فاصله بسیار نزدیک به صفحه نمایشگر یک کامپیوتر شخصی نگاه کنید ، مشاهده خواهید کرد که تمام چیزهائی که بر روی نمایشگر نشان داده می شود از نقاط تشکیل شده اند . نقاط فوق  پیکسل  نامیده می شوند. هر پیکسل دارای یک رنگ است . در برخی نمایشگرها ( مثلا صفحه نمایشگر استفاده شده در کامپیوترهای اولیه مکینتاش ) هر پکسل صرفا دارای دو رنگ بود: سفید و سیاه . امروزه در برخی از صفحات نمایشگر ، هر پیکسل می تواند دارای 256 رنگ باشد. در اغلب صفحات نمایشگر ، پیکسل ها بصورت  تمام رنگ  (True Color) بوده و دارای 16/8 میلیون حالت متفاوت می باشند. با توجه به اینکه چشم انسان قادر به تشخیص  ده میلیون رنگ متفاوت است ، 16/8 میلیون رنگ بمراتب بیش از آن چیزی است که چشم انسان قادر به تشخیص آنها بوده و به نظر همان ده میلیون رنگ کفایت می کند!

هدف یک کارت گرافیک ، ایجاد مجموعه ای از سیگنالها است که نقاط فوق را بر روی صفحه نمایشگر ، نمایش دهند.

مبانی کارت گرافیک

بمنظور شناخت اهمیت و جایگاه کارت های گرافیک ، یک کارت گرافیک با ساده ترین امکانات را در نظر می گیریم . کارت مورد نظر قادر به نمایش پیکسل های سیاه وسفید بوده و از یک صفحه نمایشگر با وضوح تصویر 480 * 640 پیکسل استفاده می نماید.  کارت گرافیک از سه بخش اساسی زیر تشکیل می شود :

- حافظه . اولین چیزی که یک کارت گرافیک به آن نیاز دارد ، حافظه است . حافظه رنگ مربوط به هر پیکسل را در خود نگاهداری می نماید. در ساده ترین حالت ( هر پیکسل سیاه و سفید باشد ) به یک بیت برای ذخیره سازی رنگ هر پیکسل نیاز خواهد بود. با توجه به اینکه  هر بایت شامل هشت بیت است ، نیاز به هشتاد بایت (حاصل تقسیم 640 بر 8 ) برای ذخیره سازی رنگ مربوط به پیکسل های موجود در یک سطر بر روی صفحه نمایشگر  و 38400 بایت ( حاصلضرب 480 در 80 ) حافظه بمنظور نگهداری تمام پیکسل های قابل مشاهده بر روی صفحه ، خواهد بود .

- اینترفیس کامپیوتر . دومین چیزی که یک کارت گرافیک به آن نیاز دارد ، روشی  بمنظور تغییر محتویات حافظه کارت گرافیک است . امکان فوق با اتصال کارت گرافیک به گذرگاه مربوطه بر روی برد اصلی تحقق پیدا خواهد کرد. کامپیوتر قادر به ارسال سیگنال از طریق گذرگاه مربوطه برای تغییر محتویات حافظه خواهد بود.

- اینترفیس ویدئو . سومین چیزی که یک کارت گرافیک به آن نیاز دارد ، روشی بمنظور تولید سیگنال برای مانیتور است . کارت گرافیک می بایست سیگنال های رنگی را تولید تا باعث حرکت اشعه  در CRT گردد. فرض کنید که صفحه نمایشگر در هر ثانیه شصت فریم را بازخوانی / باز نویسی می نماید ، این بدان معنی است که کارت گرافیک تمام حافظه مربوطه را بیت به بیت اسکن  و این عمل را شصت مرتبه در ثانیه انجام  دهد. سیگنال های مورد نظر برای هر پیکسل موجود بر هر خط ارسال و در ادامه یک پالس افقی sync ، نیز ارسال می گردد.عملیات فوق برای 480 خط تکرار  شده  و در نهایت یک پالس عمودی  sync ارسال خواهد شد.

کارت گرافیک چیست ؟

یک کارت گرافیک پیشرفته، یک برد مدار چاپی بهمراه حافظه و یک پردازنده اختصاصی است . پردازنده با هدف انجام محاسبات مورد نیاز  گرافیکی ، طراحی شده است . اکثر پردازنده های فوق دارای دستورات اختصاصی بوده که به کمک آنها می توان عملیات گرافیک را انجام داد. کارت گرافیک دارای اسامی متفاوتی نظیر : کارت ویدئو ، برد ویدئو ، برد نمایش ویدئوئی ، برد گرافیک ، آداپتور گرافیک و آداپتور ویدئو است .

 

نحوه انتخاب یک کارت گرافیک
کارت گرافیک یکی ازعناصر مهم در کامپیوتر است که با توجه به نوع استفاده و نیاز کاربران، دارای مدل های متفاوت با پتانسیل های مختلف می باشد. کاربران با توجه به امکانات کارت گرافیک قادر به استفاده از بازی های کامپیوتری پیشرفته ، مشاهده فیلم و انجام عملیات حرفه ای نظیر ضبط و ویرایش فیلم ، می باشند. در زمان استفاده از تصاویر گرافیکی حجیم و یا برخی بازی های کامپیوتری، ممکن است تصاویر بصورت منقطع نمایش داده شوند، در چنین مواردی استفاده از یک کارت گرافیک مطلوب و با سرعت مناسب ، علاوه بر افزایش کارآئی سیستم ، امکان پردازش تصاویر دو بعدی و یا تصاویر سه بعدی استفاده شده در بازی های کامپیوتری را با سرعت بیشتر فراهم می نماید .برخی از کارت های گرافیک دارای امکانات متنوعی نظیر پورت های ورودی و خروجی برای اتصال به دوربین های دیجیتال و تلویزیون بوده و در برخی از مدل های دیگر امکان اتصال بیش از یک نمایشگر به کامپیوتر ، وجود دارد. کارت های گرافیک در مقایسه با گذشته دارای امکانات بیشتر، کیفیت بهتر و توانائی مطلوب بمنظور بازخوانی تصاویر می باشند.
جایگاه کارت گرافیک
تولید کنندگان کارت ها و تراشه های ( Chip set ) گرافیک ، سخت افزار خود را هر شش ماه تغییر و بهنگام می نمایند . طراحان و پیاده کنندگان محصولات نرم افزاری با اتکاء به پتانسیل های ارائه شده توسط کارت های گرافیک ، قادر به تولید محصولات متنوعی نظیر بازی های کامپیوتری پیچیده و با گرافیک بالا می باشند .بازی های کامپیوتری تنها دلیل ارائه کارت های گرافیک جدید نبوده و در این راستا دلایل دیگری همچون استفاده از امکانات جانبی ارائه شده توسط آنان نیز موردنظر می باشد.امکان دسترسی به دو و یا سه تصویر بطور همزمان ، استفاده از پورت DVI ( اینترفیس دیجیتالی ویدئو) ، اینترفیس های S-Video و پورت های( Firewire (IEEE 1394
، نمونه هائی از امکانات ارائه شده در کارت های گرافیک جدید می باشند .
ویژگی ها ی مهم
از مهمترین ویژگی های مرتبط با کارت گرافیک ، می توان به موارد زیر اشاره نمود :
پردازنده : امروزه به برکت وجود پردازنده های استفاده شده در کارت های گرافیک ، امکان مشاهده تصاویر سه بعدی متحرک بطور کامل فراهم شده است . کارت های گرافیک قادر به پشتیبانی از تصاویر ویدئوئی سه بعدی و بازی های کامپیوتری بنحو مطلوب و با بهترین وضعیت نمایش می باشند . زمانیکه بازی های کامپیوتری با سرعت شصت فریم در ثانیه و یا بیشتر نمایش داده شوند ، وضعیت مطلوبی فراهم و تصاویر فاقد هر گونه لرزشی خواهند بود(چشم انسان در این سرعت قادر به تشخیص لرزش تصاویر نمی باشد). کارت های گرافیک ارزان قیمت بخوبی جوابگوی بازیهای قدیمی می باشند . کارت هائی که قادر به تولید فریم ها با سرعت بیشتری باشند ، امکان مشاهده تصاویر و بازی های کامپیوتری در Resolution بالاتررا بخوبی فراهم می نمایند. بمنظور اجرای بازی های کامپیوتری که از تکنولوژی DirectX 8
استفاده می نمایند ، می بایست از کارت هائی که تکنولوژی فوق را حمایت می نمایند ، استفاده گردد.
حافظه: در مواردیکه از کامپیوتر بمنظور انجام عملیات حجیم گرافیکی نظیر بازی های کامپیوتری و یا ویرایش تصاویر ویدئوئی استفاده می گردد ، اطلاعات مورد نیاز بمنظور نمایش تصاویر در حافظه RAM کارت گرافیک ذخیره می گردد . کارت های گرافیک بمنظور انجام مطلوب و سریع اینگونه فعالیت ها به حجم بالائی از حافظه نیاز خواهند داشت . بموازات افزایش پیجیدگی بازی های کامپیوتری یا حجم عملیات گرافیکی به حافظه بیشتری نیاز خواهد بود. استفاده مناسب و بهینه از حافظه کارت گرافیک می تواند تضمین لازم در خصوص نمایش بدون نقص تصاویر را ارائه نماید.اکثر کارت های گرافیکی دارای 32Mb تا 64Mb حافظه از نوع DDR SDRAM می باشند. مدل های پیشرفته تر و در عین حال گرانتر، دارای حافظه ای بین 64MB تا 128MB می باشند.برای بازی های قدیمی ، حافظه ای به میزان 32MB کافی بوده ولی کیفیت و سرعت انتقال تصاویر در آنان نسبت به کارت های جدید خصوصا" در Resolution 1600 * 1200 ، مطلوب نخواهد بود. بمنظور استفاده از بازی های گرافیکی پیشرفته و Resolution بالاتر ، پیشنهاد می گردد از کارت های گرافیکی که دارای حداقل 128Mb حافظه می باشند ، استفاده گردد .اکثر بازی های جدید به حافظه ای بیش از 128MB نیاز نخواهند داشت . در صورت تمایل و ضرورت می توان از کارت ها ئی که دارای حافظه بیشتری هستند، استفاده نمود( عدم ضرورت ارتقاء کارت گرافیک در مواردیکه یک بازی کامپیوتری با حجم بالای گرافیک عرضه می شود ) .
تراشه های گرافیکی که بر روی مادر برد کامپیوتر قرار دارند (
OnBorad) از حافظه اصلی سیستم استفاده می نمایند( با توجه به اشغال بخشی از حافظه توسط کارت گرافیک موجود بر روی مادربرد ، فضای کمتری در حافظه اصلی برای سایر عملیات باقی خواهد ماند ) . در اغلب کامپیوترهای ارزان قیمت که از پردازنده هائی با توان عملیاتی کمتر استفاده می شود ( نظیر پردازنده های Celeron محصول شرکت Intel و یا Duron محصول شرکت AMD ) ، کارت گرافیکی بر روی مادربرد تعبیه شده است. کامپیوترها ی فوق ، دارای توانایی قابل قبولی بوده و برای کاربران معمولی که از کامپیوتر به عنوان یک ابزار کار معمولی استفاده می نمایند، بسیار کارآمد بوده ولی در صورتیکه کاربرانی نیازمند انجام عملیات گرافیک سنگین بوده و یا قصد استفاده از بازی هائی را داشته باشند که دارای گرافیک بالا می باشد ، سیستم های فوق کارآئی مناسبی نخواهند داشت .
امکانات جانبی: برخی از کارت های گرافیک دارای امکانات جانبی اضافه ای بوده که امکان استفاده از آنان توسط سخت افزار و یا نرم افزارهای مربوطه در اختیار کاربران قرار می گیرد. در ادامه به برخی از این امکانات ، اشاره می گردد :

-
خروجی DVI: از کارت های گرافیک که دارای اینترفیس ویژوال دیجیتال می باشند ، بمنظور اتصال به مانیتورهای دیجیتال استفاده می گردد. با استفاده از اینترفیس DVI و پورت خروجی DVI، امکان اتصال کارت های گرافیک به انواع مانیتورهای دیجیتال و آنالوگ ، فراهم می گردد .
- ورودی / خروجی  S-Video: پورت خروجی S-Video ، امکان ارسال سیگنالهای ویدئویی را به تلویزیون، VCR و سایر دستگاههای مشابه فراهم می نماید. با استفاده از پورت ورودی S-Video ، می توان تصاویر ویدئویی را از وسایلی نظیر VCR، دوربین های فیلمبرداری به کامپیوترتان تغذیه نمود.
- ورودی/ خروجی مرکب: پورت های مرکب دارای عملکردی مشابه پورت های S-Video بوده با این تفاوت که امکان اتصال به تجهیزات قدیمی که دارای پتانسیل لازم بمنظور ارتباط و استفاده از پورت S-Video نمی باشند را فراهم می نماید .اکثر کارت های گرافیک که دارای پورت های S-Video می باشند ، دارای یک کابل لازم بمنظور تبدیل پورت فوق به پورت های مرکب می باشند .
- نمایش دو تصویر: بمنظور اتصال کامپیوتر به یک مانیتور دیگر و یا تلویزیون ( مشاهده دو و یا حتی سه تصویر جداگانه ) ، می بایست از یک کارت گرافیک که دارای پورت های اضافه و RAMDAC (تراشه هائی که تصاویر دیجیتال را به سیگنالهای آنالوگ تبدیل می کنند) اضافی ، استفاده گردد .
- Overclocking: اجرای پردازنده موجود بر روی یک کارت گرافیک سریعتر از سرعت مشخص شده توسط تولید کننده ، به امری متداول توسط برخی بازی های کامپیوتری تبدیل شده است . وضعیت فوق ، باعث فشار بیش از حد مجاز به کارت گرافیکی در ارتباط با تولید خروجی شده و در نهایت می تواند سوختن کارت گرافیکی را بدنبال داشته باشد .برخی از تولید کنندگان نظیر Gainward ، کارت هایی را ارائه نموده اند که دارای ویژگی Overclocking می باشند . برخی دیگر از تولید کنندگان نرم افزارهای Overlocking را بهمراه کارت گرافیکی خود عرضه نموده و تعدادی دیگر از تولید کنندگان نظیر ATI از ویژگی فوق حمایت نمی نمایند . قبل از فعال نمودن ویژگی Overlocking می بایست دستورالعمل های ارائه شده توسط تولیدکنندگان مربوطه به دقت مطالعه گردد .
-Anti-aliasin : در گرافیک کامپیوتری به هموار نمودن ( صاف و یکدست ) ظاهر ناهموار و پلکانی اشکالی چون خطوط مورب،‌منحنی ها و دوایر اطلاق می گردد . استفاده از ویژگی فوق در مواردیکه دارای یک Resolution پائین می باشیم ، مفید خواهد بود. علت بروز این ناصافی ها ، به دلیل پایین بودن کیفیت تفکیک پذیری بوده و می توان بمنظور برخورد با مشکل فوق ، از امکانات سخت افزاری و یا نرم افزاری خاصی استفاده نمود . برخی از کارت های گرافیک جدید از ویژگی فوق حمایت می نمایند.در صورت فعال نمودن ویژگی فوق ، سرعت نمایش فریم ها در یک ثانیه کاهش خواهد یافت .بنابراین استفاده کنندگان بازی های کامپیوتری ، می بایست بین نمایش سریعتر و استفاده از تصاویر هموار، یکی را انتخاب نمایند .

      تشریح مشخصات
       در زمان تهیه یک کارت گرافیک می بایست موارد متعددی همچون میزان حافظه ، نوع اینترفیس ها ،        تعداد پورت های ورودی و خروجی به دقت بررسی و مشخص گردد . قیمت یک کارت گرافیک با              میزان کارآئی آن ارتباط مستقیم دارد . کارت های گرافیک موجود که از تراشه های ATI و NVida         استفاده می نمایند ، دارای کارآئی مناسب در ارتباط با نمایش تصاویر سه بعدی می باشند . استفاده         از کارت های گرافیک قدرتمند ، صرفا مختص کاربرانی است که نوع فعالیت آنان بگونه ای است                 که به پتانیسل های  بالای این نوع از کارت ها نیاز دارند. جایگاه و نقش حافطه در کارت های                  گرافیک ، بسیار حائز اهمیت بوده و اولویت آن  نسبت به سایرپارامترهای موجود بمنظور گزینش یک        کارت گرافیک، بیشتر است ( بازی های گرافیکی پیچیده و با گرافیک بالا ، نیازمند استفاده از حافظه         بالائی می باشند ) . در صورتیکه قصد اتصال کامپیوتر به یک نمایشگر ، تلویزیون و یا دوربین                  فیلمبرداری وجو داشته باشد ، می بایست کارت گرافیکی انتخابی دارای
پورت های مورد نظر باشد .
      پارامترهای زیر را می توان در زمان انتخاب یک کارت گرافیک در نظر گرفت :

     حافظه:

       حداقل : 32MB پیشنهادی : 64MB حداکثر : 128MB و یا بیشتر
       میزان حافظه موجود بر روی کارت گرافیک ارتباط مستقیم با کیفیت و سرعت نمایش اطلاعات               داشته وحجم بیشتری از اطلاعات در حافظه ذخیره خواهد شد. سرعت تفسیر و نمایش تصاویر                خصوصا تصاویرسه بعدی با افزایش میزان حافظه، بهبود و افزایش خواهد یافت . اکثر کارت های               گرافیکی موجود از حافظه های DDR استفاده می نمایند.

       سرعت Clock پردازنده گرافیک :

       حداقل : 166 مگاهرتز پیشنهادی : 200 تا 250 مگاهرتز حداکثر : 250 تا 325 مگاهرتز
         سرعت Clock پردازنده کارت گرافیک ، یکی از مهترین عوامل افزایش کارآئی یک کارت گرافیک         بوده که
یشترین تاثیر را در رابطه با انجام عملیات مرتبط با تصاویر سه بعدی ،بدنبال خواهد داشت .

     
نوع اینترفیس :

      حداقل : PCI یا AGP پیشنهادی : AGP حداکثر : AGP
      تقریبا تمامی سیستم های جدید دارای یک اسلات AGP بمنظور اتصال کارت گرافیکی می باشند .          سیستم هایی که طول عمر آنان بیش از چهار سال بوده و یا سیستم هائی که دارای کارت های                گرافیکیOnboard  می باشند ، ممکن است صرفا" دارای اسلات های PCI بوده که سرعت آنان             بمراتب کمتر از اسلات ها ی AGP است .کارت های گرافیکی که از اسلات های AGP استفاده می          نمایند ، قادر به حمایت از سرعتی بالغ بر 4X می باشند. در کارت های گرافیک جدید، سرعت فوق به       مرز 8X رسیده است. در صورتیکه سیستمی دارای اسلات AGP با سرعت 2X یا 1X باشد ، امکان        استفاده از کارت های گرافیکی با سرعت 4X یا 8X وجود نخواهد داشت (متفاوت بودن ولتاژ آنان ) .

      کانکتورهای نمایشگر :

       حداقل : یک کانکتور VGA برای نمایشگر CRT
      پیشنهادی : یک یا دو کانکتور VGA برای نمایشگرهای CRT
      حداکثر : یک یا دو کانکتور VGA یا یک خروجی دیجیتال اضافه برای نمایشگرهای تخت
      بمنظور استفاده از کارت گرافیکی ، می بایست کارت گرافیکی دارای کانکتورهای لازم بمنظور ارتباط         با مانیتور باشد . کارت های گرافیک ، حداقل دارای یک پورت VGA بمنظور اتصال مانیتورآنالوگ به       کامپیوتر می باشند (مانیتورهای فوق در زمره مانیتورهای CRT یا LCD آنالوگ تخت محسوب می         گردند ) . کارت هایی که دارای یک کانکتور می باشند ، امکان استفاده از چندین تصویر و بالطبع              چندین  عملیات را فراهم می نمایند مثلا می توان بر روی یک صفحه برنامه حسابداری را فعال و بر             روی صفحه دیگر برنامه Word را فعال نمود.

        
پورت های ورودی و خروجی:

       حداقل : موجود نیست پیشنهادی : S-Video یا مرکب حداکثر : تنوع اینترفیس ها
        در صورتیکه قصد ویرایش تصاویر ویدئویی وجود داشته باشد و یا بخواهیم از کامپیوتر بمنظور                 ذخیره تصاویر ویدئویی استفاده نمائیم و یا تمایل به استفاده از تلویزیون برای انجام بازی های              کامپیوتری وجود را داشته باشیم ، می توان از یک کارت گرافیک پیشرفته که دارای مجموعه ای از           پورت های ورودی ، خروجی و یا یک TV Tuner است ، استفاده نمود.

      نکاتی دررابطه با تهیه کارت گرافیک:
     پارامترهای زیر را می توان در زمان انتخاب یک کارت گرافیک در نظر گرفت :
       انتخاب کارت های گرافیک با توان متوسط .استفاده از یک کارت گرافیک پیشرفته صرفا در موارد           خاصی نظیر بازی های کامپیوتری پیچیده و یا کاربردهای خاص تجاری، توصیه می گردد. در سایر              موارد ، می توان با مشخص نمودن دقیق خواسته خود نسبت به تهیه یک کارت گرافیک با توان                مناسب (الزاما جدیدترین نوع نخواهد بود ) ، اقدام نمود
.
     افرادیکه به بازی های کامپیوتری علاقمندند نیازمند کارت های قویتری می باشند .یکی از مهمترین            دلایلی که اغلب کاربران اقدام به تعویض کارت های گرافیکی می نمایند،استفاده از امکانات DirectX 8      مایکروسافت می باشد. تکنولوژی فوق پس از گذشت مدت زمانی اندک به یک تکنولوژی       فراگیر در اکثر بازی های کامپیوتری جدید تبدیل شده است . هم اینک ،کارت ها ئی ارائه شده است          که DirectX 9 را نیز پشتیبانی می نمایند. در صورتیکه تصمیم به استفاده از جدیدترین بازی های           کامپیوتری وجود داشته باشد ، می بایست یک کارت گرافیک قویتر انتخاب گردد که قادر به حمایت         ازirectX 9 API   بوده و دارای حداقل 64MB حافظه از نوع SDDDR باشد .
      اطمینان از وجود حافظه DDR در کارت گرافیک اکثر کارت های گرافیک پیشرفته دارای حافظه ای          از نوعDDR  می باشند .( تعداد اندکی از کارت های گرافیک از حافظه فوق ، استفاده نمی نمایند).           حافظه ها ی فوق سرعت کارت گرافیکی را افزایش خواهد داد.
       بررسی کارت های گرافیک متفاوت. بهترین روش برای انتخاب یک کارت گرافیکی، تست و بررسی
          مدل های متفاوتی از آنان و در نهایت انتخاب بهترین نمونه موجود است . در این راستا می توان از            سایت های متعددی بر روی اینترنت که بصورت مستمر کارت های گرافیک را بررسی ونتایج را                  منتشر می نمایند ،   استفاده گردد .
        بررسی نحوه ارتباط کارت گرافیکی با کامپیوتر. اکثر کامپیوترهایی که در طی سالیان اخیر ارائه              شده اند ، دارای یک اسلات AGP می باشند. برخی از مادربردها دارای اسلات AGP نمی باشند      ( )       خصوصا در مادربردهای ارزان قیمت که کارت گرافیکی بصورت OnBoard می باشد ، اسلات         AGP          وجود ندارد ). قبل از تهیه هر نوع کارت گرافیک لازم است از وجود اسلات AGP بر روی             مادربرد اطمینان حاصل نمود .
        تهیه کارت گرافیک متناسب و منطبق بر خواست ها . هرگز پول خود را برای ویژگی ها و پتانسیل             هائی که به وجود آنان نیاز نداریم ، نباید هزینه نمود . در صورت عدم ضرورت ذخیره سازی و                ویرایش تصاویر دیجیتال ، می توان کارت های گرافیکی را انتخاب نمود که صرفا دارای پورت های           اساسی و اولیه می باشند . قطعا قیمت این نوع از کارت ها بمراتب کمتر از کارت هائی است که دارای         پورت های متنوع  ورودی و یا خروجی بمنظور انجام عملیات حرفه ای می باشند . بنابراین می توان در        مقابل پرداخت هزینه بیشتر برای امکاناتی اضافه که ممکن است هرگز از آنان استفاده نگردد ، کارتی        با میزان حافظه بیشتر را  انتخاب تا سرعت و کیفیت تصاویر بر روی سیستم وضعیت مطلوبتری پیدا نماید .

پردازنده های کمکی گرافیک

یک کارت گرافیک ساده نظیر آنچه در بخش قبل اشاره گردید ، Frame Buffer نامیده می شود. کارت،  یک فریم از اطلاعاتی را نگهداری می نماید که برای نمایشگر ارسال شده است . ریزپردازنده کامپیوتر مسئول بهنگام سازی هر بایت در حافظه کارت گرافیک است .  در صورتیکه عملیات گرافیک  پیچیده ای را داشته باشیم ، ریزپردازنده کامپیوتر مدت زمان زیادی را صرف بهنگام سازی  حافظه کارت گرافیک کرده و برای سایر عملیات مربوطه زمانی باقی نخواهد ماند. مثلا اگر یک تصویر سه بعدی دارای 10000 ضلع باشد ، ریزپردازنده می بایست هر ضلع را رسم و عملیات مربوطه در حافظه کارت گرافیک را نیز انجام دهد. عملیات فوق زمان بسیار زیادی را طلب می کند.

کارت های گرافیک جدید ، بطرز قابل توجه ای ، حجم عملیات مربوط به پردازنده اصلی کامپیوتر را کاهش می دهند. این نوع کارت ها دارای یک پردازنده اصلی پر قدرت بوده که مختص عملیات گرافیکی طراحی شده است. با توجه به نوع کارت گرافیک ، پردازنده فوق می تواند یک  کمک پردازنده گرافیکی  یا یک  شتاب دهنده گرافیکی  باشد. پردازنده کمکی و پردازنده اصلی بصورت همزمان فعالیت نموده و در مواردیکه از شتاب دهنده گرافیکی استفاده می گردد ، دستورات لازم از طریق پردازنده اصلی برای شتاب دهنده ارسال و شتاب دهنده مسئولیت انجام آنها را برعهده خواهد داشت .

 در سیستم های   کمک پردازنده  ، درایور کارت گرافیک عملیات مربوط به کارهای گرافیکی را مستقیما برای پردازنده کمکی گرافیکی ارسال می کند. سیستم عامل هر چیز دیگر را برای پردازنده اصلی ارسال خواهد کرد.  در سیستم های شتاب دهنده گرافیکی  ، درایور کارت گرافیک هر چیز را در ابتدا برای پردازنده اصلی کامپیوتر ارسال می کند. در ادامه پردازنده اصلی کامپیوتر ، شتاب دهنده گرافیک را به منظور انجام  عملیات خاصی هدایت می کند. مثلا" پردازنده ممکن است به شتاب دهنده اعلام نماید که : یک چند ضلعی رسم کن  در ادامه شتاب دهنده  فعالیت تعریف شده فوق را انجام خواهد داد.

عناصر دیگر بر روی کارت گرافیک

یک کارت گرافیک دارای عناصر متفاوتی است :

- پردازنده گرافیک . پردازنده گرافیک بمنزله مغز یک کارت گرافیک است . پردازنده فوق می تواند یکی از سه حالت پیکربندی زیر را داشته باشد :

-- Graphic Co-Processor . کارت هائی از این نوع قادر به انجام هر نوع عملیات گرافیکی بدون کمک گرفتن از پردازنده اصلی کامپیوتر می باشند.

-- Graphics Accelerator . تراشه موجود بر روی این نوع کارت ها ، عملیات گرافیکی را بر اساس دستورات صادره شده توسط پردازنده اصلی کامپیوتر انجام خواهند داد.

-- Frame Buffer . تراشه فوق ، حافظه موجود بر روی کارت را کنترل و اطلاعاتی را برای  مبدل دیجیتال به آنالوگ  (DAC) ارسال خواهد کرد . عملا پردازشی توسط تراشه فوق انجام نخواهد شد.

حافظه . نوع حافظه استفاده شده  بر روی کارت های گرافیک متغیر است . متداولترین نوع ، از پیکربندی dual-ported استفاده می نماید. در کارت های  فوق امکان نوشتن در یک بخش حافظه و امکان خواندن از بخش دیگر حافظه بصورت همزمان امکان پذیر خواهد بود. بدین ترتیب مدت زمان لازم برای بازخوانی / بازنویسی یک تصویر کاهش خواهد یافت .

- Graphic BIOS . کارت های گرافیک دارای یک تراشه کوچک BIOS می باشند. اطلاعات موجود در تراشه فوق به سایر عناصر کارت نحوه انجام عملیات (مرتبط به یکدیگر) را تبین خواهد کرد. BIOS همچنین مسئولیت تست کارت گرافیک ( حافظه مربوطه و عملیات ورودی و خروجی ) را برعهده خواهد داشت .

Digital-to-Analog Converter)-) DAC . تبدیل کننده فوق را RAMDAC نیز می گویند. داده های تبدیل شده به دیجیتال مستقیما از حافظه اخذ خواهند شد. سرعت تبدیل کننده فوق تاثیر مستقیمی را در ارتباط با مشاهده یک تصویر بر روی صفحه نمایشگر خواهد داشت

Display Connector . کارت های گرافیک از کانکتورهای استاندارد استفاده می نمایند.اغلب کارت ها از یک کانکتور پانزده پین استفاده می کنند. کانکتورهای فوق همزمان با عرضه VGA :Video Graphic Array  مطرح گردیدند.

- Computer(Bus) Connector . اغلب گذرگاه فوق از نوع AGP است ..پورت فوق امکان دستیابی مستقیم کارت گرافیک به حافظه را فراهم می آورد.ویژگی فوق  باعث می گردد که سرعت پورت های فوق نسبت به PCI چهار مرتبه سریعتر باشد. بدین ترتیب پردازنده اصلی سیستم قادر به انجام فعالیت های خود بوده و تراشه موجود بر روی کارت گرافیک امکان دستیابی مستقیم به حافظه را خواهد داشت .

استاندارد های کارت گرافیک

اولین کارت گرافیک در سال 1981 توسط شرکت IBM عرضه گردید. کارت فوق بصورت تک رنگ  و با نام) Monochrome Display Adapters)MDAs ارائه گردید. صفحات نمایشگری که از کارت فوق استفاده می کردند ، متنی بودند. رنگ نوشته سفید یا سبز و زمینه سیاه بود. در ادامه کارت های چهار رنگ Hercules Graphic Catd)HGC) ارائه گردیدند. سپس کارت های هشت رنگ Color Graphic Adapter)CGA)  و کارت های شانزده رنگ Enhanced Graphic Adapter)EGA) ارائه گردیدند.  تولیدکنندگانی دیگر، نظیر کمودور کامپیوترهائی را معرفی کردند که دارای کارت های گرافیک از قبل تعبیه شده و ساخته شده در سیستم بودند. کارت های فوق قادر به نمایش تعداد زیادی رنگ بودند.

زمانیکه شرکت IBM در سال 1987  کارت) Video Graphic Array)VGA را معرفی کرد، استاندارد جدیدی در این راستا مطرح گردید. نمایشگرهای VGA قادر به ارائه 256 رنگ و وضوح تصویر 400 * 720 بودند. یک سال بعد استاندارد SVGA Super Video Graphic) Array) مطرح گردید.  استاندارد فوق قادر به ارائه 16/8 میلیون رنگ با وضوح تصویر 1024 * 1280 است .

کارت های گرافیک از استانداردهای متفاوتی پیروی می نمایند. تولیدکنندگان کارت گرافیک همواره سعی در افزایش تعداد رنگ و وضوح تصویر با توجه به راهکارهای اختصاصی خود دارند. کارت های گرافیک می بایست قادر به اتصال به سیستم باشند. کارت های گرافیک قدیمی اغلب از طریق  اسلات های ISA و یا PCI  به سیستم  متصل می شوند . اغلب کارت های گرافیک جدید از پورت AGP برای اتصال به کامپیوتر استفاده می نمایند.

جمع آوری مطالب :مسعود راهخدازاده

نظر یادتون نره

 

 

 

 

 

 

 

      


 
comment نظرات ()