Дмитрий Донцов - Сборка компьютера. Легкий старт

Построение компьютерных трехмерных изображений, называемое в литературе конвейером, отчасти напоминает процесс рисования на бумаге объемного изображения куба. Рисуя куб, мы сначала определяем положение его узловых точек, после чего, соединяя их прямыми линиями, изображаем каркас, состоящий из элементарных плоских фигур – четырехугольников. Затем из рисунка убираем те грани каркаса, которые не видны наблюдателю. Только после этого можно превратить куб, например, в домик – дорисовать окна и двери, раскрасить стены и крышу, добавить дым над трубой, а имея некоторые художественные навыки, – оживить рисунок игрой света и тени. Очевидно, что при изменении положения наблюдателя весь процесс должен повториться вновь. Подобно рассмотренному примеру, в составе конвейера принято выделять ряд операций, выполнение которых приводит к формированию трехмерного изображения.

Задача видеокарты (видеоадаптера) (рис. 1.8) – вывод изображения на монитор. Для этого она должна сформировать сигнал, отображающий на экране определенную область памяти, в которой хранятся данные об изображении, а также сигналы синхронизации для горизонтальной (строчной) и вертикальной (кадровой) разверток.

Рис. 1.8. Видеокарта

Если первые простейшие видеоадаптеры предназначались для компьютеров, использовавших в качестве монитора обычный телевизор, то современные видеокарты являются мощными вычислительными устройствами, превосходящими по возможностям прежние компьютеры.

Видеокарта должна обеспечивать на экране монитора изображение, наиболее приближенное к натуральному: максимально увеличить количество отображаемых цветов, довести до предела разрешающую способность изображения и скорость его вывода на экран.

Количество воспроизводимых цветов (глубина цвета) зависит от количества двоичных разрядов, выделяемых для представления каждой точки изображения. Первые видеоадаптеры (для их обозначения использовалась аббревиатура EGA) отводили на цвет 4 бита и позволяли иметь одновременно 16 различных цветов. В появившемся позднее адаптере VGA количество бит было доведено до восьми – доступны стали 256 цветов. Режим High Color 16 бит позволяет получить 65 536 цветов, a True Color 24 бит – более 16 млн цветов. Глаз различает примерно в 10 раз меньше цветов, чем представлено в режиме True Color.

Однако при 24-разрядном представлении цвета каждая точка описывается тремя байтами. При этом арифметические операции с цифрой 3 менее производительны, чем со степенью двойки, поэтому при наличии достаточного объема видеопамяти в последнее время используется 32-разрядное представление цвета, в котором младшие три байта описывают цвет точки, а старший байт либо несет информацию о каких-либо дополнительных параметрах, либо не используется.

Под разрешающей способностью принято понимать количество выводимых на экран отдельных точек изображения – пикселов. В документации обычно указывают количество пикселов по горизонтали и вертикали, например, в режиме VGA – 640 х 480. Современные видеоадаптеры обеспечивают разрешающую способность 600 х 800, 1024 х 768,1280 х 1024 и более.

Высокая разрешающая способность и большое количество цветов требуют использования в видеоадаптере оперативной памяти большого объема. Он определяется как произведение количества пикселов на экране на количество бит, отводимых на каждый пиксел для представления цвета.

Еще один важный для пользователя параметр – частота смены кадров, называемая также частотой вертикальной синхронизации (развертки). Это значение, измеряемое в герцах (Гц), показывает, как часто обновляется изображение на экране монитора. Например, частота 75 Гц означает, что изображение обновляется 75 раз в секунду.

Если частота обновления экрана слишком низкая, пользователь заметит мерцание изображения, что весьма утомительно и может испортить зрение. Частоты обновления экрана 75 Гц уже достаточно, чтобы глаз не заметил мерцания. По европейским стандартам во всех разрешениях должна поддерживаться частота не менее 85 Гц, поэтому при выборе видеокарты обратите внимание на значения частоты вертикальной развертки.

Наиболее массовым семейством графических процессоров компании nVidia в настоящее время является серия NV4x. Самой популярной моделью этой линейки является чип NV40. Он производится по хорошо отработанному, но стремительно устаревающему техническому процессу на заводах IBM. 256-битный четырехканальный интерфейс памяти NV40 обеспечивает подключение до 1 Гбайт памяти любого типа – как обычной DDR1/DDR2, так и специально разработанной для использования в видеоустройствах GDDR3. Что касается архитектурных особенностей NV40, стоит отметить, что он стал первым графическим процессором, возможности которого полностью соответствуют требованиям DirectX 9.O.

В середине лета 2005 года компания nVidia выпустила графический процессор нового поколения G70. Несмотря на новое кодовое название чипа, его архитектуру нельзя считать принципиально новой – она является очередным этапом эволюции хорошо знакомой всем архитектуры семейства NV4x. Основным новшеством G70 стало увеличение до 24 количества слегка улучшенных, по сравнению с NV4x, пиксельных процессоров, а вершинных – до 8. Кроме того, было оптимизировано питание и энергопотребление, благодаря чему типовое потребление видеокарты GeForce 7800 GTX не превысило 110 Вт, то есть осталось на уровне GeForce 6800 Ultra, несмотря на 30%-ное увеличение количества транзисторов. В G70 появилась аппаратная поддержка ряда потенциальных новых идей ближайшего будущего, таких как воспроизведение видео в формате HDTV, a также важные специальные возможности графической драйверной модели Windows Vista.

Выбор видеоадаптера зависит от цели его использования. Если вы не увлекаетесь просмотром фильмов на компьютере и не любите играть в новые ЗО-игры, то есть вам нужен офисный компьютер, то не покупайте дорогую видеокарту. Для работы вам вполне подойдет nVidia GeForce с объемом памяти 16 Мбайт. Работоспособность не уменьшится, если вы приобретете и видеокарту с объемом памяти 8 Мбайт, однако сегодня такие видеоадаптеры купить очень сложно.

Если же вы часто смотрите на компьютере фильмы и играете в 3D-игры (не нового образца), вам необходима видеокарта с объемом памяти 64 Мбайт.

Видеокарты с большим объемом памяти приобретаются для работы со сложной графикой. Например, если вы снимаете видео, а потом обрабатываете его на своем компьютере, приобретите видеокарту компании nVidia GeForce с объемом памяти 128 Мбайт или Titanium 4600. Неплохим решением будет покупка видеокарты nVidia GeForce FX 5900. Она имеет интерфейс AGP 8х/4х/2х и 128 Мбайт памяти DDR SDRAM, которая размещена в восьми микросхемах на лицевой стороне РСВ. Ее микросхемы памяти имеют время выборки 2,2 не, что соответствует частоте работы около 450 (900) МГц, но она работает на стандартной частоте 425 (850) МГц.