Відеоадаптери

 

Таблиця 5

Частоти кадрової і рядкової розгортки для дозволів 640х480 і 800х600 відеоадаптера ASUS AGP-V3400TNT/TV/8MB Layout

Дозвіл	Частота кадрової розгортки	Частота рядкової розгортки
640×480	60  Гц	31,4 кГц
	70  Гц	34,9 кГц
	72  Гц	36,1 кГц
	75  Гц	37,6 кГц
	85  Гц	43,0 кГц
	100  Гц	51,0 кГц
	120  Гц	61,8 кГц
	140  Гц	72,9 кГц
	144 Гц	75,2 кГц
	150 Гц	78,7 кГц
	170 Гц	92,6 кГц
	200 Гц	108,6 кГц
	240 Гц	132,8 кГц
	250 Гц	138,6 кГц
800×600	60 Гц	37,9 кГц
	70  Гц	43 кГц
	72  Гц	45,1 кГц
	75  Гц	47,0 кГц
	85  Гц	53,6 кГц
	100  Гц	63,7 кГц
	120 Гц	77,2 кГц
	140 Гц	91,1 кГц
	144 Гц	94,0 кГц
	150 Гц	98,2 кГц
	170 Гц	112,8 кГц
	200 Гц	135,0 кГц
	240 Гц	166,3 кГц
	250 Гц	172,5 кГц

 

Характеристики  відеоадаптерів

Технічні характеристики відеоадаптерів міняються значно швидше, ніж всієї решти вузлів персонального  комп'ютера. Наприклад, спочатку цілком вистачало пару кілобайтів відеопам'яті  на платі відеоадаптера, щоб він відображав на екрані все, що треба. Після того, як користувачі "розкуштували", що таке персональний комп'ютер IBM PC, почався стрімкий розвиток схемотехніки допоміжної, здавалося б, карти. Наприклад, вже для стандарту EGA було потрібно не менше 64 Кбайт оперативної пам'яті. Сьогодні ж навіть 128 Мбайт надшвидкісної відеопам'яті здаються не таким вже великим ресурсом!

Слід сказати, що стрімке збільшення об'єму відеопам'яті в даний час не пов'язано з таким же прогресом підвищення дозволу зображення на екрані. Практично, вже досягнута стеля для традиційних систем відображення відеоінформації. Основна ж причина все більшого нарощування оперативної пам'яті відеоадаптера полягає в тому, що на платі відеоадаптера тепер знаходиться відеопроцесор, який може самостійно, за управляючими командами центрального процесора, будувати об'ємні зображення (вони ж - 3D), а це вимагає надзвичайно багато ресурсів для зберігання проміжних результатів обчислень і зразків текстур, якими заливаються умовні площини модельованих фігур.

На рис. 16 можна побачити, які елементи встановлені на традиційному для персональних комп'ютерів відеоадаптері.

Рис. 16. Схематичне зображення відеоадаптера ASUS AGP-V3400TNT/8MB Layout

Почесне місце в середині плати займає відеопроцесор (Graphics Processor, графічний процесор), основне заняття якого - обрахування фігур в двомірній (2D Graphics) і тривимірній (3D Graphics) графіці. Чотири мікросхеми відеопам'яті SGRAM бережуть не тільки дані по кожній точці, що відображається на екрані, але й результати проміжних обчислень і різні заготовки для стандартних елементів (наприклад текстури). Мікросхема VGA BIOS відповідає за стандартні функції початкового завантаження комп'ютера (до неї звертається BIOS системної плати) і ряд специфічних функцій, властивих конкретному відеоадаптеру.

Тут деяку увагу слід надати термінології.

2D Graphics - це двомірна  графіка, яка дозволяє малювати  в одній площині. Наприклад,  призначений для користувача  інтерфейс операційної системи  Windows є яскравим прикладом двомірної графіки.

3D Graphics - це тривимірна  графіка, яка дозволяє створювати  візуальне відображення тривимірного  об'єкту на площині екрану. При  цьому відеопроцесор створює  (математично розраховує) у відеопам'яті  тривимірний об'єкт.

При описі способів побудови 2- і 3-мірних зображень використовуються спеціальні терміни, які часто є  так званими "кальками" з відповідних  англійських термінів (відмітимо, що не для всіх англійських термінів є вдалі українські варіанти). Наприклад, рендерінг (Rendering) - це термін, що позначає процес створення зображення на екрані з використанням математичної моделі об'єкту і формул для додавання кольору і тіні. Термін растеризація (Rasterization) позначає процес розділення об'єкту на пікселі. Часто згадуваний термін текстура (Texture) позначає двовимірне зображення якоїсь поверхні, наприклад паперу або металу, що зберігається в пам'яті в одному із стандартних піксельних форматів.

Бажання користувачів виводити інформацію не тільки на монітор, але  й на звичайний побутовий телевізор, а також дивитися відеозаписи і відеофільми на комп'ютері привело до того, що на ряд відеоадаптерів стали встановлювати чіпи, що відповідають за роботу з відеоапаратурою (у тому числі і цифровим звуком, правда, аналоговий звук передається без обробки на звукову плату). Один з варіантів такого відеоадаптера показаний на рис. 17, де видно, що до стандартного набору компонентів додалися чіпи Digital Video Decoder і Digital PC to TV Encoder.

Рис. 17. Схематичне зображення відеоадаптера ASUS AGP-V3400TNT/TV/8MB Layout

Як тільки з'явилися  процесори Pentium 4, що дозволяють обробляти відеосигнал в реальному часі з високою якістю, і плоскі панелі, що використовують цифровий інтерфейс, розробники відеоадаптерів вирішили спробувати свої сили в створенні багатофункціональних пристроїв, точно так, як і творці новітніх аудіокарт. (Відповідно, можна не дивуватися, що основні світові гравці стали просувати свої стандарти, випускаючи різні комбіновані карти, малосумісні одна з одною.)

Для прикладу (рис. 18) познайомимося  з можливостями, які надає користувачам відеокомбайн ATI ALL-ІN-WONDER RADEON 8500DV. В основі цього пристрою лежить відеоадаптер з 2D/3D-акселератором (графічний прискорювач, він же - відеопроцесор). На платі встановлений відеопроцесор ATI Radeon 8500, виконаний по 0,15 мкм технології, з тактовою частотою ядра 235 Мгц. RAMDAC функціонує на частоті 400 Мгц при роботі з аналоговими моніторами і 240 Мгц з цифровими. На карті встановлено 64 Мбайт DDR-пам'яті, що працює на тактовій частоті 190 Мгц (380 Мгц при подвійному читанні пам'яті за один такт), а розрядність шини пам'яті рівна 128 бітам.

Рис. 18. Відеокомбайн ATI ALL-ІN-WONDER RADEON 8500DV

"На борту" карти знаходиться стерео-ТV-тюнер, що дозволяє приймати і оцифровувати телевізійний сигнал. При роботі з відеомагнітофонами, відеокамерами і при програванні відеодисків користувач може "захоплювати" і редагувати аналогове і цифрове відео. Підтримуються формати відеозахоплення MPEG-1, MPEG-2, DV і WMF. Крім того, в комбайні реалізована функція цифрового відеомагнітофона ATI Multimedia Center.

Для підключення різноманітної  відеоапаратури призначені:

• цифровий інтерфейс DVI-І - для плоских панелей і традиційних моніторів, оснащених таким інтерфейсом;
• роз'їм S-VHS - для входу/виходу відеосигналу (Video In/Out) і для композитного відеосигналу;
• S/PDIF - цифровий аудіовихід;
• інтерфейс IEEE І394 Firewire - для підключення відеокамер;
• комбінований 29-контактний роз'єм, до якого підключається перехідній кабель - для підключення побутової відеоапаратури.

Для управління комбайном  призначений пульт ДУ, що використовує радіосигнал, а не інфрачервоний  світлодіод.

Отже, відеокомбайн ATI ALL-ІN-WONDER RADEON 8500DV володіє дуже принадними властивостями, але його вартість рівна ціні системного блоку хорошого офісного комп'ютера, тобто користувач може вибирати - купити таку симпатичну іграшку або десяток традиційних відеоадаптерів.

Цифровий  інтерфейс

Поява цифрового інтерфейсу у відеоадаптерів і моніторів (як плоских, так і традиційних) - це, фактично, відродження принципів передачі відеоінформації в цифровому вигляді, як було в стародавньому стандарті EGA. На жаль, розробка нового цифрового інтерфейсу натрапила на амбіції різних виробників, а також на те, що останнім часом вимоги до параметрів переданих по інтерфейсу відеоданих різко зросли. Так що користувач сьогодні може зіткнутися з тим, що, маючи монітор і відеоадаптер з цифровими інтерфейсами, він не зможе їх разом з'єднати по цифровому інтерфейсу або йому доведеться купувати дорогий перехідник, вартість якого іноді порівнянна з ціною простого відеоадаптера.

Перший цифровий відеоінтерфейс був розроблений в 1997 р. організацією VESA, що запропонувала стандарт Plug-and-Display (P&D), який не знайшов підтримки в розробників і виробників персональних комп'ютерів. Потім компанія Silicon Image запропонувала технологію PanelLink з протоколом TMDS (Transition Minimized Differential Signaling), а корпорація Compaq - стандарт DFP, які також не отримали широкого розповсюдження.

Більш вдалою була спроба корпорації Intel, спільно з рядом  інших фірм запропонувала стандарт DVI, який поступово починають упроваджувати  різні виробники комп'ютерного устаткування. Модифікація стандарту DVI-І передбачає підключення традиційного аналогового монітора. Пропускна спроможність інтерфейсу 330 Мгц, що дозволяє використовувати дозволи 2048×1536 при 60 Гц для плоских панелей і 1920×1080 при 85 Гц для моніторів з вакуумним кінескопом.

В стандарті використовується 24+4–контактный роз'єм, по якому передається як цифровий, так і аналоговий відеосигнал. Така дивна комбінація контактів означає, що 4 контакти призначено для передачі аналогового відеосигналу, а інші - для цифрового, а також, можливо, для різних зовнішніх інтерфейсів і аудіосигналів.

 

Література

1. Айден К. и др. Аппаратные средства PC: Пер. с нем. / К. Айден, Х. Фибельман, М. Краммер. – Спб.: BHV-Сонет. П., 1996.
2. Вермань А.Ф., Апатова Н.В. Інформатика. – К.: Форум, 2000.
3. Вильховченко С. Современный компьютер: устройство, выбор, модернизация. – СПб.: Питер, 2000.
4. Глушаков С.В., Мельников И.В. Персональный компьютер: Учебный курс. – Харьков: Фолио, М.: ООО "Издательство АСТ", 2000.
5. Гук М. Аппаратные средства IBM PC: Карманная энциклопедия. – СПб.: Питер, 1999.
6. Гук М. Аппаратные средства IBM PC: Энциклопедия. – СПб.: Питер, 2000.
7. Гук М. Интерфейсы ПК: Справочник. – СПб.: Питер, 1999.
8. Информатика. Базовый курс. / Симонович С.В. и др. – СПб: Издательство "Питер", 1999.
9. Інформатика: Комп’ютерна техніка. Комп’ютерні технології: Підручник для вузів / За ред. О.І. Пушкаря. – К.: Академія, 2002.
10. Леонтьев В.П. Новейшая энциклопедия персонального компьютера – М.: ОЛМА-ПРЕСС, 2003.
11. Локазюк В.М., Савченко Ю.Г. Надійнсть, контроль, діагностика і модернізація ПК: Посібник для вузів / Під ред. В. М. Локазюка. – К.: Академія, 2004. – 376 с.
12. Модернизация и обслуживание ПК: Базовый курс / Пер. с. англ. Д.М. Шевеля. – К.: БЕК; М.: ЭНТРОП; СПб.: Корона принт, 2000. – 592 с.
13. Соломенчук В.Г. Аппаратные средства персональных компьютеров. – СПб.: БХВ-Петербург, 2003. – 512 с.