3. Видеокарта

Видеокарта, видеоадаптер, видеоконтроллер, или адап­тер дисплея, является устройством, непосредственно форми­рующим изображение на мониторе. Как и любой другой кон­троллер устройства, видеокарта может быть выполнена как внешнее или внутреннее (интегрированное, встроенное) на материнскую плату оборудование. Тип видеоконтроллера и его возможности определяют в конечном виде аппаратно дос­тижимые и поддерживаемые режимы работы всей графичес­кой системы, скорость и качество формируемого на экране мониторов изображения.

Видеокарта, выполненная как внешнее устройство, тре­бует подключения к материнской плате в определенный слот.

Интегрированная на материнскую плату видеокарта не требует подключения вообще, но может быть отключена в случае необходимости подключения внешней.

Все видеокарты содержат видеобуфер, физические адре­са которого находятся на плате адаптера, но входят в общее адресное пространство оперативной памяти компьютера. В нем хранится текстовая или графическая информация, выводимая на экран. Тип микросхем видеопамяти значительно влияет на производительность всей видеосистемы в целом. Так, обыч­ные чипы динамической памяти DRAM не позволяют делать одновременно операции чтения и записи в область видеопамя­ти, а микросхемы VRAM (Video Random Access Memory) поз­воляют, что значительно ускоряет работу устройства. Основ­ная функция видеокарты заключается в преобразовании циф­ровых данных видеобуфера в те сигналы, которые управляют монитором и формируют видимое пользователем изображе­ние на экране.

Графические режимы допускают отрисовку на экране мо­нитора объектов произвольной формы и сложности. Общим принципом графических режимов является кодирование изо­бражения как набора элементарных точек — пикселов, опре­деляющих максимальное разрешение экрана. Выпускаются ви­деокарты с самыми различными графическими режимами (320x200,640x480, 800x600, 1024x768, 1280x1024, 1600x1200).

В зависимости от числа бит на пиксел различают моно­хромные и цветные графические режимы с числом цветов 10 (4 бита на пиксел), 256 (8 бит на пиксел), 32 000 (12 бит на пиксел), 64 000 (16 бит на пиксел), 16 млн (32 бита на пиксел) — режим True color. В зависимости от используемого графичес­кого режима и типа адаптера дисплея, цвета пикселов могут кодироваться разным количеством бит, что в конечном итоге определяет число одновременно отображаемых на экране цве­тов — цветовую палитру — и объем видеопамяти, необходи­мый для хранения картинки изображения.

Современные видеокарты могут иметь до 64 МБ видео­памяти и более, что дает им возможность использовать графи­ческие видеорежимы с 16 млн цветов (True color) и разреше­нием экрана до 1024x768 пикселов и выше.

Скорость работы видеоадаптера — скорость отрисовки пикселов на экране — весьма разнообразна и зависит от его типа, видеорежима, используемой в адаптере видеопамяти и скорости работы и типа всей системы в целом.

Современные видеоадаптеры в своем составе имеют, как правило, контроллер и процессор — графический сопроцессор системы. Разрядность контроллера и шипы данных между контроллером и видеопамятью может составлять 32 и 64 бита, что в первую очередь влияет на производительность устрой­ства. Однако разрядность — признак, характеризующий четы­ре компонента видеосистемы — процессор, контроллер, мик­росхему памяти и соединяющую их шину данных. Теорети­чески, наивысшая производительность достигается при 64-раз-рядности всех четырех компонент. Однако использование та­ких видеорежимов сказывается на производительности всей системы и, следовательно, они забирают часть ресурсов ком­пьютера, если у него не хватает видеопамяти. Для того чтобы видеокарта не забирала под свою работу системные ресурсы, нужно, чтобы у видеокарты имелось в наличии не менее 8 МБ видеопамяти.

К важнейшим характеристикам видеокарты относят тип, вид; поддерживаемые видеорежимы (допустимые разрешения экрана, максимально возможное количество цветов), поддер­живаемые режимы энергетического сохранения и управления монитором, поддержку аппаратных систем ускорения и аксе­лерации вывода в текстовых и графических режимах, акселе­рации отрисовки двухмерных 2D и трехмерных 3D изображе­ний, заполнения фоном (текстурой) графических примитивов, буферизации вывода растровых и других шрифтов, разряд­ность контроллера и шины данных между контроллером и видеопамятью и др. Большинство указанных параметров за­висят от типа и вида устройства.