Видеокарта, история развития, интерфейс

Министерство  образования науки РФ

Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

Пензенская государственная  технологическая академия

Каменский технологический  институт – филиал ПГТА

 

 

 

 

 

 

 

Реферат

По дисциплине: «Информационные системы и технологии»

На тему: «Видеокарта»

 

 

 

 

Выполнила:

Студент группы ______

______________________

 

Принял:

Старший преподаватель

Козина Ирина  Александровна

 

Оценка:

 

 

 

 

 

 

Каменка, 2011

СОДЕРЖАНИЕ

 

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ, СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ 3

ВВЕДЕНИЕ 4

1 ОСНОВЫ РАБОТЫ ВИДЕОКАРТЫ 5

1.1 История создания видеокарты 5

1.2 Устройство видеокарты 8

1.3 Функциональная схема видеокарты 11

1.4 Характеристики видеокарты и их интерфейс 15

1.5 Недостатки видеокарт 19

2 AGP: Графические процессоры и карты. 19

2.1 3dfx Voodoo3 3500TV 21

2.2 Matrox Millennium G400 MAX 22

2.3 Hercules Dynamite TNT2 Ultra 23

2.4 ASUS AGP-V6600 SGRAM 23

2.5 ELSA Erazor X2 25

2.6 3dfx Voodoo3 2000 25

2.7 SiS300 27

2.8 NVIDIA Riva TNT2-A 27

2.9 ATI RAGE 128 PRO 28

2.10 S3 Savage4 29

2.11 NVIDIA Riva TNT2 M64 29

2.12 NVIDIA Riva TNT 30

2.13 3dfx Velocity 100 31

2.14 Видеокарты с функцией приема и захвата аналогового видеосигнала (TV-IN) 32

ЛИТЕРАТУРА 33

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ИСТОЧНИКИ 34

 

ПЕРЕЧЕНЬ УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ, СОКРАЩЕНИЙ И ТЕРМИНОВ

 

АЦП – аналого-цифровой преобразователь

БИС – большая интегральная схема

КД – конструкторская  документация

КМОП – комплементарная  логика на транзисторах металл-оксид-полупроводник

МПС – микропроцессорная  система

ОЗУ – оперативное запоминающее устройство

ПЗУ – постоянное запоминающее устройство

ПО- программное обеспечение

ПС – программные средства

ЦП – центральный процессор

ЦПУ – центральное процессорное устройство

ШИМ – широтно импульсная модуляция

HGC (Hercules Graphics Controller) — графический адаптер Геркулес

ISA (Industry Standart Architecture) — архитектура промышленного стандарта

MGA (Multicolor Graphics Adapter) — многоцветный графический адаптер

VGA (Video Graphics Array) — графический  видео массив 

 

ВВЕДЕНИЕ

 

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

Обычно видеокарта является платой расширения и вставляется  в разъём расширения, универсальный (PCI-Express, PCI, ISA, VLB, EISA, MCA) или специализированный (AGP), но бывает и встроенной (интегрированной) в системную плату (как в виде отдельного чипа, так и в качестве составляющей части северного моста  чипсета или ЦПУ).

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. В последнее  время также имеет место тенденция  использовать вычислительные способности  графического процессора для решения  неграфических задач.

 

1. ОСНОВЫ РАБОТЫ ВИДЕОКАРТЫ

1. История создания видеокарты

 

Одним из первых графических  адаптеров для IBM PC стал MDA (Monochrome Display Adapter) в 1981 году. Он работал только в  текстовом режиме с разрешением 80Ч25 символов (физически 720Ч350 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 1982 году выпустила дальнейшее развитие адаптера MDA, видеоадаптер HGC (Hercules Graphics Controller — графический адаптер  Геркулес), который имел графическое  разрешение 720Ч348 точек и поддерживал  две графические страницы. Но он всё ещё не позволял работать с  цветом.

Первой цветной видеокартой  стала CGA (Color Graphics Adapter), выпущенная IBM и  ставшая основой для последующих  стандартов видеокарт. Она могла  работать либо в текстовом режиме с разрешениями 40Ч25 и 80Ч25 (матрица  символа — 8Ч8), либо в графическом  с разрешениями 320Ч200 или 640Ч200. В текстовых  режимах доступно 256 атрибутов символа  — 16 цветов символа и 16 цветов фона (либо 8 цветов фона и атрибут мигания), в графическом режиме 320Ч200 было доступно четыре палитры по четыре цвета каждая, режим высокого разрешения 640Ч200 был  монохромным. В развитие этой карты  появился EGA (Enhanced Graphics Adapter) — улучшенный графический адаптер, с расширенной  до 64 цветов палитрой, и промежуточным  буфером. Было улучшено разрешение до 640Ч350, в результате добавился текстовый  режим 80Ч43 при матрице символа 8Ч8. Для режима 80Ч25 использовалась большая матрица — 8Ч14, одновременно можно было использовать 16 цветов, цветовая палитра была расширена до 64 цветов. Графический режим так же позволял использовать при разрешении 640Ч350 16 цветов из палитры в 64 цвета. Был совместим с CGA и MDA.

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 MCGA (Multicolor Graphics Adapter — многоцветный графический адаптер). Текстовое  разрешение было поднято до 640x400, что  позволило использовать режим 80x50 при  матрице 8x8, а для режима 80x25 использовать матрицу 8x16. Количество цветов увеличено  до 262144 (64 уровня яркости по каждому  цвету), для совместимости с EGA в  текстовых режимах была введена  таблица цветов, через которую  выполнялось преобразование 64-цветного пространства EGA в цветовое пространство MCGA. Появился режим 320x200x256, где каждый пиксел на экране кодировался соответствующим  байтом в видеопамяти, никаких битовых  плоскостей не было, соответственно с EGA осталась совместимость только по текстовым режимам, совместимость  с CGA была полная. Из-за огромного количества яркостей основных цветов возникла необходимость  использования уже аналогового  цветового сигнала, частота строчной развертки составляла уже 31,5 KГц.

Потом IBM пошла ещё дальше и сделала VGA (Video Graphics Array — графический  видео массив), это расширение MCGA совместимое с EGA и введённое в  средних моделях PS/2. Это фактический  стандарт видеоадаптера с конца 80-х годов. Добавлены текстовое  разрешение 720x400 для эмуляции MDA и  графический режим 640x480, с доступом через битовые плоскости. Режим 640x480 замечателен тем, что в нём  используется квадратный пиксел, то есть соотношение числа пикселов по горизонтали  и вертикали совпадает со стандартным  соотношением сторон экрана — 4:3. Дальше появился IBM 8514/a с разрешениями 640x480x256 и 1024x768x256, и IBM XGA с текстовым режимом 132x25 (1056x400) и увеличенной глубиной цвета (640x480x65K).

С 1991 года появилось понятие SVGA (Super VGA — «сверх» VGA) — расширение VGA с добавлением более высоких  режимов и дополнительного сервиса, например возможности поставить  произвольную частоту кадров. Число  одновременно отображаемых цветов увеличивается  до 65536 (High Color, 16 бит) и 16777216 (True Color, 24 бита), появляются дополнительные текстовые  режимы. Из сервисных функций появляется поддержка VBE (VESA BIOS Extention — расширение BIOS стандарта VESA). SVGA воспринимается как  фактический стандарт видеоадаптера  где-то с середины 1992 года, после  принятия ассоциацией VESA стандарта VBE версии 1.0. До того момента практически  все видеоадаптеры SVGA были несовместимы между собой.

Графический пользовательский интерфейс, появившийся во многих операционных системах, стимулировал новый этап развития видеоадаптеров. Появляется понятие «графический ускоритель» (graphics accelerator). Это видеоадаптеры, которые  производят выполнение некоторых графических  функций на аппаратном уровне. К  числу этих функций относятся, перемещение  больших блоков изображения из одного участка экрана в другой (например при перемещении окна), заливка  участков изображения, рисование линий, дуг, шрифтов, поддержка аппаратного курсора и т. п. Прямым толчком к развитию столь специализированного устройства явилось то, что графический пользовательский интерфейс несомненно удобен, но его использование требует от центрального процессора немалых вычислительных ресурсов, и современный графический ускоритель как раз и призван снять с него львиную долю вычислений по окончательному выводу изображения на экран.

Пример домашнего компьютера не-IBM - ZX Spectrum, имеет свою историю  развития видеорежимов.

2.  Устройство видеокарты

 

Современная видеокарта состоит  из следующих частей (Рис. 1.1):

- графический процессор (Graphics processing unit — графическое процессорное устройство) — занимается расчётами выводимого изображения, освобождая от этой обязанности центральный процессор, производит расчёты для обработки команд трёхмерной 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, даёт команды RAMDAC на формирование сигналов развёртки 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 ещё 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. В случае использования архитектуры UMA в качестве видеопамяти используется часть системной памяти компьютера.

- 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. Возможный диапазон цветности изображения определяется только параметрами RAMDAC. Чаще всего RAMDAC имеет четыре основных блока — три цифроаналоговых преобразователя, по одному на каждый цветовой канал (красный, зелёный, синий, RGB), и SRAM для хранения данных о гамма-коррекции. Большинство ЦАП имеют разрядность 8 бит на канал — получается по 256 уровней яркости на каждый основной цвет, что в сумме дает 16,7 млн цветов (а за счёт гамма-коррекции есть возможность отображать исходные 16,7 млн цветов в гораздо большее цветовое пространство). Некоторые RAMDAC имеют разрядность по каждому каналу 10 бит (1024 уровня яркости), что позволяет сразу отображать более 1 млрд цветов, но эта возможность практически не используется. Для поддержки второго монитора часто устанавливают второй ЦАП. Стоит отметить, что мониторы и видеопроекторы, подключаемые к цифровому DVI выходу видеокарты, для преобразования потока цифровых данных используют собственные цифроаналоговые преобразователи и от характеристик ЦАП видеокарты не зависят.

- 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.

Правильная и полнофункциональная  работа современного графического адаптера обеспечивается с помощью видеодрайвера — специального программного обеспечения, поставляемого производителем видеокарты и загружаемого в процессе запуска операционной системы. Видеодрайвер выполняет функции интерфейса между системой с запущенными в ней приложениями и видеоадаптером. Так же как и видео-BIOS, видеодрайвер организует и программно контролирует работу всех частей видеоадаптера через специальные регистры управления, доступ к которым происходит через соответствующую шину.

3. Функциональная схема видеокарты

 

Обязательным элементом  видеокарты является контроллер монитора, в задачу которого входит согласованное  формирование сигналов сканирования видеопамяти (адрес и стробы чтения) и сигналов вертикальной и горизонтальной синхронизации  монитора. Контроллер монитора должен обеспечивать требуемые частоты  развертки и режимы сканирования видеопамяти, которые зависят от режима отображения (графический или  текстовый) и организации видеопамяти. Опорной частотой для работы контроллера  является частота вывода пикселов в  графических режимах или точек  разложения символов в текстовом  режиме.

Видеопамять является специальной  областью памяти, из которой контроллер монитора организует циклическое чтение содержимого для регенерации  изображения. Первоначально для  видеопамяти в карте распределения  памяти РС была выделена область адресов A0000h-BFFFFh, доступные любому процессору х86. Для увеличения объема памяти (для VGA и SVGA) пришлось применять технику переключения банков памяти. Современные графические адаптеры имеют возможность переадресации видеопамяти в область старших адресов (свыше 16 Мбайт), что позволяет в защищенном режиме процессора работать с цельными образами экранов. На графических адаптерах существует и архитектура унифицированной памяти UMA. При таком подходе под видеобуфер выделяется область системного ОЗУ. Но это приводит к снижению производительности как графической подсистемы, так и компьютера в целом. Для повышения производительности служит не просто выделение видеопамяти, но и применение в ней микросхем со специальной архитектурой - VRAM, WRAM, MDRAM, RDRAM, SGRAM.

Риснок 1.1 – Функциональная схема видеокарты

 

Контроллер атрибутов  управляет трактовкой цветовой информации, хранящейся в видеопамяти. В текстовом  режиме он обрабатывает информацию из байт атрибутов знакомест, а в  графическом - бит текущего выводимого пиксела. Контроллер атрибутов позволяет  увязать объем хранимой цветовой информации с возможностями монитора. В состав контроллера атрибутов  входят регистры палитр, которые служат для преобразования цветов, закодированных битами видеопамяти, в реальные цвета  на экране. С появлением адаптеров, способных более 256 цветов, на видеокарту их монитора перенесли цифроаналоговые  преобразователи (ЦАП) сигналов базисных цветов. Объединение ЦАП с регистрами палитр в настоящее время исполняется  в виде микросхем RAMDAC (цифро-аналоговый преобразователь). Микросхемы RAMDAC характеризуются  разрядностью преобразователей, которая может доходить до 8 бит на цвет, и предельной частотой выборки точек (DotCLK), с которой они способны работать.

Графический контроллер является средством повышения производительности программного построения образов изображений  в видеопамяти. В адаптерах EGA и VGA функции графического контроллера  реализованы аппаратными средствами специализированных микросхем. Адаптеры EGA и VGA имеют четыре 8-ми битных регистра-защелки, в которых фиксируются данные из соответствующих им цветовых слоев  при выполнении любой операции чтения видеопамяти. В последующих операциях  записи в формировании данных для  каждого слоя могут принимать  участие данные от процессора и данные из регистров-защелок соответствующих  слоев. Регистр битовой маски  позволяет побитно управлять  источником записываемых данных: если бит регистра маски имеет нулевое  значение, то в видеопамять этот бит во всех слоях будет записан  из регистра-защелки. Данные от процессора будут поступать только для бит  с единичным значением маски. При чтении графический контроллер может задавать номер читаемого  слоя. В современных адаптерах  функции графического контроллера, существенно расширенные по сравнению  с EGA и VGA, выполняются встроенным микропроцессором - графическим акселератором.

Синхронизатор позволяет  синхронизировать циклы обращения  процессора к видеопамяти с процессом  регенерации изображения. От внутреннего  генератора вырабатывается частота  вывода пикселов DotClock, относительно которой  строятся все временные последовательности сканирования видеопамяти, формирования видеосигналов и синхронизации  монитора. В то же время процессор  обращается к видеопамяти асинхронно относительно процесса регенерации. В  задачу синхронизатора входит согласование этих асинхронных процессов.

Внутренняя шина адаптера предназначена для высокопроизводительного  обмена данными между видеопамятью, графическим акселератором и  внешним интерфейсом. Типовая разрядность  канала данных у этой шины 64/128 бит. Однако реально используемая разрядность  может оказаться меньшей, если установлены  не все предусмотренные микросхемы видеопамяти.

Блок внешнего интерфейса связывает адаптер с одной  из шин компьютера. Раньше для графических  адаптеров использовали шину ISA (8/16 бит). Современные графические адаптеры используют в основном высокопроизводительные шины, такие как PCI и еще более  производительный канал AGP.

Блок интерфейса монитора формирует выходные сигналы соответствующего типа (RGB-TTL, RGB-Analog и т.д.). Этот же блок отвечает за диалог с монитором: в  простейшем случае - чтение бит идентификации, а в более сложном - обмен данными  по каналу DDC. Идентификация типа подключенного  монитора VGA может производиться  и по уровню видеосигнала на выходах  красного или синего цвета: монитор  имеет терминаторы (75 Ом) на каждом из аналоговых входов. Такая нагрузка при подключении снижает напряжение выходного сигнала. У монохромного монитора используется только канал  зеленого цвета - линии красного и  синего остаются без нагрузки.

Модуль расширения BIOS хранит код драйверов видеосервиса (INT 10h) и таблицы знакогенераторов. Этот модуль обеспечивает возможность установки  любой карты, не задумываясь о  проблемах программной совместимости. Модуль расширения получает управление для инициализации графического адаптера почти в самом начале POST. Модуль имеет начальный адрес C0000h и его размер зависит от типа адаптера. Для повышения производительности видеопостроений применяют теневую  память (Video BIOS Shadowing) или кэширование (Video BIOS Caching). Для графических адаптеров, интегрированных в системную плату, программная поддержка также встроена в системную BIOS.

4. Характеристики видеокарты и их интерфейс

 

Ширина шины памяти, измеряется в битах — количество бит информации, передаваемой за такт. Важный параметр в производительности карты.

Объём видеопамяти, измеряется в мегабайтах — объём собственной оперативной памяти видеокарты.

Видеокарты, интегрированные  в набор системной логики материнской  платы или являющиеся частью ЦПУ, обычно не имеют собственной видеопамяти  и используют для своих нужд часть  оперативной памяти компьютера.

Частоты ядра и памяти — измеряются в мегагерцах, чем больше, тем быстрее видеокарта будет обрабатывать информацию.

Текстурная и пиксельная скорость заполнения, измеряется в млн. пикселов в секунду, показывает количество выводимой информации в единицу времени.

Выводы карты — видеоадаптеры MDA, Hercules, CGA и EGA оснащались 9-контактным разьемом типа D-Sub. Изредка также присутствовал коаксиальный разьем Composite Video, позволяющий вывести черно-белое изображение на телевизионный приемник или монитор, оснащенный НЧ-видеовходом. Видеоадаптеры VGA и более поздние обычно имели всего один разъём VGA (15-контактный D-Sub). Изредка ранние версии VGA-адаптеров имели также разьем предыдущего поколения (9-контактный) для совместимости со старыми мониторами. Выбор рабочего выхода задавался переключателями на плате видеоадаптера. В настоящее время платы оснащают разъёмами DVI или HDMI, либо Display Port в количестве от одного до трех. Некоторые видеокарты ATi последнего поколения оснащаются шестью видеовыходами. Порты DVI и HDMI являются эволюционными стадиями развития стандарта передачи видеосигнала, поэтому для соединения устройств с этими типами портов возможно использование переходников. Порт DVI бывает двух разновидностей. DVI-I также включает аналоговые сигналы, позволяющие подключить монитор через переходник на разьем D-SUB. DVI-D не позволяет этого сделать. Dispay Port позволяет подключать до четырёх устройств, в том числе акустические системы, USB-концентраторы и иные устройства ввода-вывода. На видеокарте также возможно размещение композитных и S-Video видеовыходов и видеовходов (обозначаются, как ViVo) (Рис. 1.2).

Рисунок 1.2 – Разъемы: 9-контактный разъём TV-Out, DVI и D-Sub

 

Первое препятствие к  повышению быстродействия видеосистемы — это интерфейс передачи данных, к которому подключён видеоадаптер. Как бы ни был быстр процессор  видеоадаптера, большая часть его  возможностей останется незадействованной, если не будут обеспечены соответствующие каналы обмена информацией между ним, центральным процессором, оперативной памятью компьютера и дополнительными видеоустройствами. Основным каналом передачи данных является, конечно, интерфейсная шина материнской платы, через которую обеспечивается обмен данными с центральным процессором и оперативной памятью. Самой первой шиной использовавшейся в IBM PC была XT-Bus, она имела разрядность 8 бит данных и 20 бит адреса и работала на частоте 4,77 МГц. Далее появилась шина ISA (Industry Standart Architecture — архитектура промышленного стандарта), соответственно она имела разрядность 16/24 бит и работала на частоте 8 МГц. Пиковая пропускная способность составляла чуть больше 5,5 МиБ/с. Этого более чем хватало для отображения текстовой информации и игр с шестнадцатицветной графикой. Дальнейшим рывком явилось появление шины MCA (Micro Channel Architecture) в новой серии компьютеров PS/2 фирмы IBM. Она уже имела разрядность 32/32 бит и пиковую пропускную способность 40 МиБ/с. Но то обстоятельство, что архитектура MCI являлась закрытой (собственностью IBM), побудило остальных производителей искать иные пути увеличения пропускной способности основного канала доступа к видеоадаптеру. И вот, с появлением процессоров серии 486, было предложено использовать для подключения периферийных устройств локальную шину самого процессора, в результате родилась VLB (VESA Local Bus — локальная шина стандарта VESA). Работая на внешней тактовой частоте процессора, которая составляла от 25 МГц до 50 МГц, и имея разрядность 32 бит, шина VLB обеспечивала пиковую пропускную способность около 130 МиБ/с. Этого уже было более чем достаточно для всех существовавших приложений, помимо этого возможность использования её не только для видеоадаптеров, наличие трёх слотов подключения и обеспечение обратной совместимости с ISA (VLB представляет собой просто ещё один 116 контактный разъём за слотом ISA) гарантировали ей достаточно долгую жизнь и поддержку многими производителями чипсетов для материнских плат, и периферийных устройств, даже несмотря на то, что при частотах 40 МГц и 50 МГц обеспечить работу даже двух устройств подключенных к ней представлялось проблематичным из-за чрезмерно высокой нагрузки на каскады центрального процессора (ведь большинство управляющих цепей шло с VLB на процессор напрямую, безо всякой буферизации). И всё-таки, с учётом того, что не только видеоадаптер стал требовать высокую скорость обмена информацией, и явной невозможности подключения к VLB всех устройств (и необходимостью наличия межплатформенного решения, не ограничивающегося только PC), была разработана шина PCI (Periferal Component Interconnect — объединение внешних компонентов) появившаяся, в первую очередь, на материнских платах для процессоров Pentium. С точки зрения производительности на платформе PC всё осталось по-прежнему — при тактовой частоте шины 33 МГц и разрядности 32/32 бит она обеспечивала пиковую пропускную способность 133 МиБ/с — столько же, сколько и VLB. Однако она была удобнее и в конце-концов вытеснила шину VLB и на материнских платах для процессоров класса 486.

С появлением процессоров Intel Pentium II, и серьёзной заявкой PC на принадлежность к рынку высокопроизводительных рабочих станций, а так же с  появлением 3D-игр со сложной графикой, стало ясно, что пропускной способности PCI в том виде, в каком она  существовала на платформе PC (обычно частота 33 МГц и разрядность 32 бит), скоро  не хватит на удовлетворение запросов системы. Поэтому фирма Intel решила сделать  отдельную шину для графической  подсистемы, несколько модернизировала  шину PCI, обеспечила новой получившейся шине отдельный доступ к памяти с  поддержкой некоторых специфических  запросов видеоадаптеров, и назвала  это AGP (Accelerated Graphics Port — ускоренный графический порт). Разрядность шины AGP составляет 32 бит, рабочая частота 66 МГц. Первая версия разьема поддерживала режимы передачи данных 1x и 2x, вторая - 4x, третья - 8x. В этих режимах за один такт передаются соответственно одно, два, четыре или восемь 32-разрядных слов. Версии AGP не всегда были совместимы между собой в связи с использованием различных напряжений питания в разных версиях. Для предотвращения повреждения оборудования использовался ключ в разьеме. Пиковая пропускная способность в режиме 1x — 266 МиБ/с. Выпуск видеоадаптеров на базе шинах PCI и AGP на настоящий момент ничтожно мал, так как шина AGP перестала удовлетворять современным требованиям для мощности новых ПК, и, кроме того, не может обеспечить необходимую мощность питания. Для решения этих проблем создано расширение шины PCI — E — PCI Express версий 1.0 и 2.0, это последовательный, в отличие от AGP, интерфейс, его пропускная способность может достигать нескольких десятков ГБ/с. На данный момент произошёл практически полный отказ от шины AGP в пользу PCI Express. Однако стоит отметить, что некоторые производители до сих предлагают достаточно современные по своей конструкции видеоплаты с интерфейсами PCI и AGP — во многих случаях это достаточно простой путь резко повысить производительность морально устаревшего ПК в некоторых графических задачах.

 

5. Недостатки видеокарт

2. AGP: Графические процессоры и карты.

 

Как известно, вскоре после  анонсирования компанией Intel спецификации ускоренного графического порта (AGP), для дальнейшего продвижения  и реализации этой идеи был создан так называемый AGP Forum, в который  вошли крупнейшие производители  процессоров, материнских плат, чипсетов, графических процессоров и плат. Следующим шагом компаний-разработчиков, поддержавших добрые начинания Intel, стал выпуск и предоставление на суд широкой аудитории своих продуктов, основанных на этой современной технологии.

3D-графика, которая за  последние несколько лет завоевала  сердца владельцев компьютеров  и стала основным критерием  оценки работы той или иной  видеокарты. Подчас, в своей погоне  за плавностью работы и полнотой  эффектов при выводе 3-мерных сцен  мы забываем про то, что в  большинстве случаев при работе  за компьютером мы все же  пользуемся 2D-графикой, и что ее  производительность и качество  не должны уходить на задний  план. Тем не менее, феномен  трехмерной графики имеет место,  оценка показателей этой части  видеосистемы играет огромную  роль, отчасти просто из-за того, что в 2D-графике уже достигнуто  почти все, что может быть  необходимо большинству пользователей.