Меню
ГлавнаяФайлы и папки

Графические адаптеры. VGA-совместимый видеоконтроллер: что это такое и как устранить проблемы с графическими адаптерами

История

Одним из первых графических адаптеров для IBM PC стал MDA (Monochrome Display Adapter) в году. Он работал только в текстовом режиме с разрешением 80×25 символов (физически 720×350 точек) и поддерживал пять атрибутов текста: обычный, яркий, инверсный, подчёркнутый и мигающий. Никакой цветовой или графической информации он передавать не мог, и то, какого цвета будут буквы, определялось моделью использовавшегося монитора. Обычно они были чёрно-белыми, янтарными или изумрудными. Фирма Hercules в году выпустила дальнейшее развитие адаптера MDA, видеоадаптер графическое разрешение 720×348 точек и поддерживал две графические страницы. Но он всё ещё не позволял работать с цветом.

Первой цветной видеокартой стала IBM и ставшая основой для последующих стандартов видеокарт. Она могла работать либо в текстовом режиме с разрешениями 40×25 и 80×25 (матрица символа - 8×8), либо в графическом с разрешениями 320×200 или 640×200. В текстовых режимах доступно 256 атрибутов символа - 16 цветов символа и 16 цветов фона (либо 8 цветов фона и атрибут мигания), в графическом режиме 320×200 было доступно четыре палитры по четыре цвета каждая, режим высокого разрешения 640×200 был монохромным. В развитие этой карты появился

Стоит заметить, что интерфейсы с монитором всех этих типов видеоадаптеров были цифровые, MDA и HGC передавали только светится или не светится точка и дополнительный сигнал яркости для атрибута текста «яркий», аналогично CGA по трём каналам (красный, зелёный, синий) передавал основной видеосигнал, и мог дополнительно передавать сигнал яркости (всего получалось 16 цветов), EGA имел по две линии передачи на каждый из основных цветов, то есть каждый основной цвет мог отображаться с полной яркостью, 2/3, или 1/3 от полной яркости, что и давало в сумме максимум 64 цвета.

В ранних моделях компьютеров от IBM PS/2 , появляется новый графический адаптер (приобретена AMD в 2006 г.)

Специализированные

Другие производители

  • PNY Technologies (партнер NVIDIA)
  • 3dfx (приобретена NVidia)
  • XGI Technology Inc. (приобретена ATI в 2006 г.)

    • Литература

    • Скотт Мюллер Модернизация и ремонт ПК = Upgrading and Repairing PCs. - 17 изд. - М.: «Вильямс» , 2007. - С. 889-970 . - ISBN 0-7897-3404-4
    Стандарты видеоадаптеров и мониторов
    Видеоадаптеры
    MDA | CGA | PGC | MCGA | |
    VGA | XGA | XGA+ | SXGA+ |
    Широкоэкранные варианты
    WXGA | WSXGA/WXGA+ | WSXGA+ |
    Компоненты персонального компьютера
    Системный блок
    Компьютерная память

Для получения реалистичной картинки в играх видеоадаптерам приходится работать с новейшими 3D-технологиями. Мы расскажем о том, какие еще козыри есть «в рукаве» у производителей современных видеокарт.

Стремительные сражения, детализированные ландшафты, идеально четкая проработка черт лица... Чтобы современная компьютерная игра выглядела как настоящий фильм, видеоадаптеру приходится выкладываться на полную катушку. О том, как он с этим справляется, а также о том, как устроена современная видеокарта, вы узнаете из данной статьи.

Задачи для видеокарт

Графические адаптеры стандарта VGA из далеких 80-х полностью «подчинялись» центральному процессору ПК. Они были способны отображать лишь примитивную пиксельную графику с крайне узким спектром цветов. Современные модели с легкостью воспроизводят видео высокой четкости. При этом ЦП лишь предоставляет доступ к необходимым данным, в то время как ресурсоемкие операции декодирования и собственно отображения видео берет на себя сама плата.

Вот уже несколько лет видеокарты передают сигнал по цифровому интерфейсу DVI, который пришел на смену аналоговому VGA. Кроме того, многие современные модели оснащены многофункцио­нальными разъемами HDMI, по которым может передаваться не только видео-, но и аудиосигнал. Поэтому все чаще видеокарты оснащаются дополнительным аудиоконтроллером.

Современные графические адаптеры без проблем выполняют конвертирование видео, однако их специализация – сложные компьютерные трехмерные игры. Это совершенно другой объем работы. Если с воспроизведением видео графическая плата справляется на лету, то в трехмерных играх ей приходится формировать и отрисовывать целые сцены. Для этого видеокарта выполняет детальную проработку трехмерных моделей и обеспечивает правильное освещение игрового мира. В результате центральный процессор получает возможность переключаться на другие задачи, например просчет поведения игровых персонажей или моделирование физиче­ских явлений. Впрочем, современные видеокарты и здесь уменьшают нагрузку на процессор, взяв на себя просчет физических процессов, например взрывов или разрушений зданий.


Создание виртуального мира

Чтобы игровое 3D-изображение появилось на экране монитора, помимо центрального процессора и самой видеокарты в процессе его формирования, должны принимать участие и программные компоненты системы. Расскажем об основных.

Библиотека Microsoft DirectX. Выполняет роль промежуточного звена между компьютерной игрой и драйвером видеокарты. Основная функция DirectX заключается в отображении 2D- и 3D-графики. Библиотека DirectX версии 9 штатно присутствует в Microsoft Windows XP, в Windows Vista DirectX 10, а в Win­dows 7 – самая новая 11-я версия.

Драйвер видеокарты. Осуще­ствляет перевод управляющих команд DirectX на язык, «понятный» видеоплате. Переведенные таким образом инструкции драйвер посылает графическому процессору (GPU – Graphics Processing Unit). Каждой модели видеоадаптера для работы необходим свой соб­ственный графический драйвер в операционной системе. Производители GPU (ATI и NVIDIA) предлагают пользователям скачать с веб-сайтов универсальные па­кеты драйверов для своей про­дукции.

Шейдеры. Служат для выполнения графическим процессором команд, поданных ему драйвером. Каждый из шейдеров представляет собой программу, которая выполняется внутри GPU. Любая современная видеокарта поддерживает несколько типов шейдеров. Например, вершинный шейдер оперирует расположением узлов пространственной сетки, которая формирует каркас 3D-модели. Путем программирования вершинных шейдеров можно изменять расположение объекта в простран­стве и рассчитывать эффекты его освещения.

Пиксельные шейдеры позволяют изменить текстуру виртуальной кожи объекта, придавая ей соответствующую фактуру и цвет. При быстром приближении объекта к зрителю активируются геометрические шейдеры, которые добавляют изображению необходимые элементы. Ведь пока объект находится вдали и размеры его невелики, для создания очертаний будет вполне достаточно и нескольких линий. Однако по мере его приближения и увеличения в размерах для получения реалистичного изображения требуется прорисовка большого количества деталей.

После того как шейдеры выполнят свою работу, осуществляется наложение текстур, то есть цвета и фактуры, на поверх­ность объекта. Текстуры графический процессор загружает в память видеокарты еще в самом начале отрисовки игровой сцены – по возможности в полном объеме, чтобы не пришлось досылать информацию в процессе.

Методы улучшения изображения

Есть два способа, с помощью которых видеоплаты могут значительно повысить качество выводимого на экран изображения.

Анизотропная фильтрация. На объектах, расположенных под наклоном, текстуры выглядят нечеткими и плоскими. Анизотропная фильтрация повышает четкость изображения.

Сглаживание (Anti-aliasing). При активированном сглаживании графический процессор просчитывает все изображение с более высоким разрешением, а затем уменьшает его до физи­че­ского разрешения монитора. На данную операцию GPU тратит внушительную долю своих вычислительных ресурсов, зато границы кривых линий получаются более гладкими, без «зубцов».

Инновации в современных видеокартах

К выходу ОС Windows 7 компания ATI подготовила новое поколение видеоплат – ATI Radeon серии 5ххх, NVIDIA ответила на это разработкой GeForce GTX 4xx. Применение новых технологий позволило обоим производителям добиться улучшения качества изображения.

Тесселяция. Эта важная фун­кция была введена с появлением библиотеки DirectX 11. Она способна в значительной степени повысить уровень детализации. Пространство между точками каркасной модели силами видео­карты заполняется новыми, просчитанными графическим процессором точками. Это позволяет моделировать объекты с более сложной структурой, чем была задана изначально. В выполнении данной операции центральный процессор компьютера не участвует.

Универсальные шейдеры. Если в видеокартах ранних серий вершинные, пиксельные и геометрические шейдеры выполнялись в отдельных функциональных блоках, то в современных видеоадаптерах присутствуют сотни универсальных блоков, называемых также процессорными. Они могут брать на себя функции любых шейдеров. Например, GPU Radeon HD 5870 имеет 1600 универсальных ядер, в NVIDIA GeForce GTX 480 их количество равно 480.

Большой объем памяти для хранения текстур. В памяти видеокарт, помимо текущего изо­бражения 3D-сцены, временно хра­нится довольно много дополнительной информации. Наи­боль­шую часть памяти занимают текстуры. Современная компью­терная игра требует наличия от 512 Мб до 1 Гб видеопамяти для временного хранения текстур. Если объема не хватает, графиче­скому процессору постоянно приходится подгружать данные с медленного (по сравнению с памятью) жесткого диска. Это снижает производительность видеокарты почти на 10%. Однако более неприятна прерывистость изображения, которая появляется при осуществлении доступа к жесткому диску. Чтобы избежать этого, новые модели видеоадаптеров могут использовать до 3 Гб оперативной памяти ПК.

Производительность видеокарт

Видеоадаптеры с различной производительностью (в частности, с разной тактовой частотой GPU или количеством функциональных блоков) и стоят по-разному. Чем более технологически совершенна видеокарта, тем она дороже. При этом платы одного семейства зачастую оснащены графическими процессорами, произведенными на одной и той же технологической линии, но в недорогих моделях видеокарт отключена часть функциональных блоков GPU.

Основное (хотя и далеко не единственное) правило: чем больше числовое значение в названии видеокарты, тем большую производительность она способна обеспечить.

До 1,5 тыс.руб. К данному ценовому диапазону относятся уже устаревшие видеоплаты, например ATI Radeon 3ххх или NVIDIA GeForce 8400, а также некоторые современные бюджетные модели, например ATI Radeon 4350 или NVIDIA GeForce GT 210. Такие адаптеры подойдут для простых 2D-игр, а в графически сложных трехмерных они способны выдать не более 10 FPS. Сглаживание и анизотропная фильтрация для таких карт – непосильная задача.

До 4 тыс.руб. За такую сумму можно приобрести NVIDIA Ge­Force GT 240, GTS 250 или ATI Radeon HD 4650, а также видео­платы с поддержкой DirectX 11 на базе графического процессора ATI Radeon HD 5670. Данные модели способны обеспечить комфортное быстродействие в большин­стве приложений. Однако в сложных 3D-играх придется отказаться от максимального уровня детализации, а также понизить каче­ство освещения и теней. Возможности использования сглаживания и анизотропной фильтрации ограниченны.

До 8 тыс.руб. К этому классу относятся такие видеокарты, как NVIDIA GeForce GTX 240, ATI Radeon HD 4890 и модели с поддержкой DirectX 11 на базе GPU Radeon HD 5770 (цена около 6 тыс. руб). Видеокарты данного уровня производительности подойдут для решения практически любых игровых задач: 40–50 кадр./с при разрешении 1650х1050 точек и максимальном уровне детализации для них – не проблема. При разрешении 1920x1080 точек они также обеспечивают вполне достойные 30–35 FPS.

Более 8 тыс.руб. Модели данной ценовой категории в любой 3D-игре могут гарантировать более чем достаточную производительность. Так, даже при разрешении 1920х1080 точек на выходе будет от 60 до 70 кадр./с. Однако подобные сверхбыстродейству­ющие модели на процессорах NVIDIA GeForce GTX 285/295/470/ 480 или ATI Radeon HD 5870/5970 стоимостью 16–25 тыс. руб. имеет смысл приобретать только самым требовательным геймерам. Такие адаптеры, равно как и модели стоимостью от 4 до 8 тыс. руб., можно объединить в единую видеоподсистему.

SLI и CrossFireX

Технологии NVIDIA SLI (Scalable Link Interface) и ATI CrossFireX позволяют организовать совместную работу двух или более видеоплат, что значительно повысит производительность. Так, одна обычная видеокарта NVIDIA GeForce GTX 260 при очень высоком разрешении обеспечивает быстродействие 44 кадр./с. После подключения второй такой же видеокарты в режиме SLI производительность увеличится до 61 кадр./с, то есть почти на 40%.

Обычному геймеру нет смысла приобретать SLI или CrossFireX, поскольку возможность использования данных технологий сопряжена с большими затратами.

Что такое видеокарта? Видеокарта-это часть компьютерного железа. Именно видеокарта создает изображение на вашем мониторе. Графическая карта отвечает за рендеринг изображения на ваш монитор. Она делает это путем преобразования данных в сигнал, который понятен монитору.

Чем лучше ваша Видеокарта, тем лучше, и более гладким будет изображение на вашем экране. Это, естественно, очень важно для геймеров и видео редакторов.

Что такое видеокарта — существует 2 типа видеокарт

Встроенный-графика . Такая видеокарта изначально встроена в материнскую плату. Она в основном используется в бюджетных моделях ПК и ноутбуков. У них приемлемая цена, и в последствии их можно улучшить.

Дискретная видеокарта. Такая устанавливается на материнской плате в дополнение к интегрированной графике. Идеально подходит для тех, кто хочет ускорить свою систему заменой видеокарты. Многие ноутбуки имеют две видеокарты.

Большинство людей используют современный компьютер для стандартных задач. Например таких как серфинг в интернете, создание документов или просмотр фильмов. Им вполне хватит интегрированной графики. Главное SSD диск поставить в комп чтоб не тупил. А картинка будет достаточно хорошей.

Профессиональные и игровые видеокарты

Для геймеров или профессионалов, например кто занимается видео монтажом, обычно требуется дискретная видеокарта для ускорения обработки изображений. Комп без такой карты просто не потянет нормальные игры. И графику монтировать тоже не выйдет. Все будет жутко тупить, если вообще запустится.

Если вы планируете купить ноутбук — лучше брать его с дискретной видеокартой. Ее потом нельзя заменить. А вот комп- наоборот можно собирать по частям. Например вначале корпус, диск, БП, материнку память и ХОРОШИЙ проц. А затем можно и добавить нормальную видеокарту.

Пара моментов. Мозг видеокарты — это ГПУ. А мозг компьютера — это процессор — ЦПУ.

GPU означает Графический процессор. Это мозг видеокарты и он создает визуальные эффекты, которые вы видите на экране. Насколько мощным будет ваш GPU будет зависеть от выбранной модели.

Немного терминов

Графический процессор работает как транслятор, он берет данные, поступающие от процессора, и преобразует их в изображения. Более сложные визуальные эффекты, такие как в играх высокой четкости, требуют более сложных и быстрых графических процессоров для обработки потока данных.

Вы можете ускорить ваш ПК с помощью установки видеокарты. На протяжении многих лет графические Слоты расширения значительно изменились от PCI (Периферийный компонент Interconnect), AGP (Ускоренный Графический порт) до последней версии PCI-E (Gen1/2/3) (PCI-Express), которая предлагает лучшую пропускную способность.

Некоторые материнские платы имеют Слоты расширения, позволяющие пользователям добавлять более одной видеокарты. Это называется SLI (NVIDIA) или CrossfireX (AMD). Это позволяет пользователям получать улучшенную производительность от своей системы. Пользователям понадобится материнская плата с поддержкой SLI или CrossFire для использования этих технологий. Суть технологии — связать пару видеокарт вместе чтобы они работали как одна.

SLI также известный как Scalable Link Interface был разработан NVIDIA для связывания нескольких карт в одной системе. SLI работает за счет увеличения доступной вычислительной мощности при использования графики.

CrossfireX, также известный как Crossfire, разработан компанией AMD.

FPS или частота кадров

Современные игры имеют целую кучу ошеломительных спец эффектов. Чтобы их все показать во всей красе нужна достойная видеокарта. И желательно свежая.

Чтобы получить четкое изображение, ваш компьютер должен иметь возможность обрабатывать и выводить эти данные с приемлемой частотой кадров. Вы увидите эту цифру, выраженную в кадрах в секунду или FPS . Если частота кадров вашей видеокарты слишком низкая — бойтесь! Приятное и плавное движение героя, которое вы ожидаете от своей игры за несколько тысяч, превращается в пошаговую рпг. Прямо как на компе 1998 года. Жесть! Лучше сразу в героев поиграть).

Видеокарта

Видеокарта (известна также как графическая плата, графическая карта, видеоадаптер) (англ. videocard) - устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора.

Обычно видеокарта является платой расширения и вставляется в разъем расширения, универсальный (ISA, VLB ,PCI,PCI-Express) или специализированный (AGP ), но бывает и встроенной (интегрированной).

Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический микропроцессор , который может производить дополнительную обработку, разгружая от этих задач центральный процессор компьютера. Например, все современные видеокарты NVIDIA и AMD(ATi ) поддерживают приложения OpenGL на аппаратном уровне.

Видеокарты имеют следующие стандарты

В компьютерах PS/2 большинство схем видеоадаптера расположены на системной плате. Этот видеоадаптер содержит все электронные схемы, необходимые для поддержки спецификации VGA, на одной полноразмерной плате с 8-битовым интерфейсом.

BIOS VGA - это программа, предназначенная для управления схемами VGA. Через BIOS программы могут инициировать некоторые процедуры и функции VGA, не обращаясь при этом к адаптеру.

Вся аппаратура VGA обеспечивает отображение до 256 оттенков на экране из палитры в 262 144 цвета (256 Кбайт). Для этого используется аналоговый монитор.

Если при загрузке системы возникают проблемы, то она загружается в безопасном режиме, где по умолчанию используется адаптер VGA в режиме 640x480, 16 цветов.

SuperVGA Super Video Graphics Array. Обеспечивает более высокое разрешение, чем стандарт VGA. Поддерживает режимы работы с разрешением 800:600, 1024:768, 1280:1024 точек (и более) с одновременным выводом на экран 2 в 4, 8, 16, 32 степени количеством цветов.

С адаптерами SVGA различных моделей от разных производителей можно общаться через единый программный интерфейс VESA

Существующий стандарт VESA на платы SVGA предусматривает использование практически всех распространенных вариантов форматов изображения и кодирования цветовых оттенков, вплоть до разрешения 1280x1024 пикселей при 16 777 216 оттенках (24-битовое кодирование цвета).



Современная видеокарта состоит из следующих частей :

Bios (Basic Input/Output System - базовая система ввода-вывода) . BIOS видеоадаптера содержит основные команды, которые предоставляют интерфейс между оборудованием видеоадаптера и программным обеспечением. BIOS, которую можно модифицировать с помощью программного обеспечения, называется flash BIOS .

Графический процессор (Graphics processing unit - графическое процессорное устройство) - занимается расчетами выводимого изображения, освобождая от этой обязанности центральный процессор, производит расчеты для обработки команд трехмерной графики. Является основой графической платы, именно от него зависят быстродействие и возможности всего устройства. Современные графические процессоры по сложности мало чем уступают центральному процессору компьютера, и зачастую превосходят его как по числу транзисторов, так и по вычислительной мощности, благодаря большому числу универсальных вычислительных блоков. Однако, архитектура GPU прошлого поколения обычно предполагает наличие нескольких блоков обработки информации, а именно: блок обработки 2D-графики, блок обработки 3D-графики, в свою очередь, обычно разделяющийся на геометрическое ядро (плюс кэш вершин) и блок растеризации (плюс кэш текстур) и др.

Видеоконтроллер - отвечает за формирование изображения в видеопамяти, дает команды RAMDAC на формирование сигналов развертки для монитора и осуществляет обработку запросов центрального процессора. Кроме этого, обычно присутствуют контроллер внешней шины данных (например, PCI или AGP ), контроллер внутренней шины данных и контроллер видеопамяти. Ширина внутренней шины и шины видеопамяти обычно больше, чем внешней (64, 128 или 256 разрядов против 16 или 32), во многие видеоконтроллеры встраивается еще и RAMDAC . Современные графические адаптеры (ATI , nVidia) обычно имеют не менее двух видеоконтроллеров, работающих независимо друг от друга и управляющих одновременно одним или несколькими дисплеями каждый.

Видеопамять - выполняет роль кадрового буфера, в котором хранится изображение, генерируемое и постоянно изменяемое графическим процессором и выводимое на экран монитора (или нескольких мониторов). В видеопамяти хранятся также промежуточные невидимые на экране элементы изображения и другие данные. Видеопамять бывает нескольких типов, различающихся по скорости доступа и рабочей частоте. Современные видеокарты комплектуются памятью типа DDR , DDR2, GDDR3, GDDR4 и GDDR5. Следует также иметь в виду, что помимо видеопамяти, находящейся на видеокарте, современные графические процессоры обычно используют в своей работе часть общей системной памяти компьютера, прямой доступ к которой организуется драйвером видеоадаптера через шину AGP или PCIE .

Цифро-аналоговый преобразователь (ЦАП, RAMDAC - Random Access Memory Digital-to-Analog Converter) - служит для преобразования изображения, формируемого видеоконтроллером, в уровни интенсивности цвета, подаваемые на аналоговый монитор.

Видео-ПЗУ (Video ROM) - постоянное запоминающее устройство, в которое записаны видео- BIOS, экранные шрифты, служебные таблицы и т. п. ПЗУ не используется видеоконтроллером напрямую - к нему обращается только центральный процессор. Хранящийся в ПЗУ видео- BIOS обеспечивает инициализацию и работу видеокарты до загрузки основной операционной системы, а также содержит системные данные, которые могут читаться и интерпретироваться видеодрайвером в процессе работы (в зависимости от применяемого метода разделения ответственности между драйвером и BIOS). На многих современных картах устанавливаются электрически перепрограммируемые ПЗУ (EEPROM , Flash ROM ), допускающие перезапись видео- BIOS самим пользователем при помощи специальной программы.

Система охлаждения -предназначена для сохранения температурного режима видеопроцессора и видеопамяти в допустимых пределах.

Иногда пользователю необходимо узнать модель своей видеокарты. И сделать это можно несколькими способами.

  1. Через Диспетчер устройств

Чтобы открыть Диспетчер устройств devmgmt.msc . Откроется Диспетчер устройств , в котором нажмите по плюсику рядом с категорией Видеодаптеры . Как видно на скриншоте, в ПК установлена видеокарта ATI RadeonHD 6800 Series.


В случае, если вместо модели написано «Стандартный VGA графический адаптер», то это значит, что драйвера для видеокарты не были установлены, поэтому Windows не может определить ее тип и модель.

Аналогично, если в Видеоадаптеры ничего нет, а в Другие устройства находится «Видеоконтроллер (VGA-совместимый)» или «Стандартный VGA графический адаптер», то это опять же значит, что официальный драйвер установлен не был, поэтому Windows установила свой драйвер. В этом случае узнать версию драйвера можно так: нажмите по Стандартный VGA графический адаптер (или Видеоконтроллер (VGA-совместимый) ») правой клавишей мыши и выберите пункт Свойства .

В нем переключитесь на вкладку Сведения , а в разделе Свойство смените пункт Описание устройства на ИД оборудования .

В разделе Значения нажмите по первой строчке правой клавишей мыши и выберите Копировать .

Скопированный текст вставьте в поисковик. Как видно на скриншоте, искомая видеокарта - ATI Radeon HD 6800 Series.

  1. Через Параметры экрана

Для этого на пустом месте рабочего стола нажмите правой клавишей мыши и в контекстном меню выберите пункт Разрешение экрана . В открывшемся окне найдите Дополнительные параметры и откройте их. Появится окно со свойствами графического редактора. В разделе Сведения об адаптере найдите пункт Строка адаптера . То, что написано рядом, и есть модель видеокарты.

  1. С помощью программы

Эта программа поможет узнать производителя видеокарты и ее модель и версию драйвера. А если драйвер отсутствует, Everest подскажет и официальный сайт производителя графического адаптера, откуда можно скачать его последнюю версию.

  1. Через средство диагностики DirectX

Чтобы открыть Средство диагностики DirectX , нажмите Win+R на клавиатуре и в появившемся окне напишите dxdiag . Переключитесь во вкладку Экран и в разделе Устройство вы увидите производителя и модель видеокарты.

  1. Сняв крышку системного блока

Обычно на видеокартах всегда указывается ее производитель и модель.