Kuinka näytönohjaimet toimivat

Oletko koskaan miettinyt, kuinka tietokoneesi tuottaa näyttöruudun grafiikkaa? Luultavasti tiedät, että näytönohjain on vastuussa näiden kuvien tuottamisesta, mutta miten se tuottaa nämä kuvat?

Tässä on perusteellinen katsaus näytönohjaimen kaikkiin olennaisiin osiin ja miten se toimii.

Käyttöliittymä

Näytönohjaimen käyttöliittymä on näytönohjaimen osa, joka yhdistetään suoraan emolevyyn tietojen vaihdon mahdollistamiseksi.

Kaksi liitäntätyyppiä ovat PCI Express ja AGP (on myös ISA-, PCI- ja PCI-X-rajapintoja, vaikka ne ovatkin harvinaisia ​​ja vanhentuneita).

Liittyvät Huonon näytönohjaimen oireet ja niiden korjaaminen

PCI Express

Tämä on parannettu versio perinteisestä PCI-liitännästä, joka käyttää monia yksittäisiä kaistoja kaistanleveyden yksinkertaistamiseksi suuremmalla nopeudella.

Ei vain sitä, mutta sitä pidetään myös monipuolisempana kuin AGP-rajapinta, jossa on tehokkaampi energiankulutusmenetelmä yksinkertaisen käyttöliittymän ansiosta.

AGP

Nopeutettu grafiikkaportti on suunniteltu 3D-grafiikan renderointiin ja käyttää suoraa yhteyttä emolevyyn. Tämä mahdollistaa suuremmat kellotaajuudet ja lähettää / vastaanottaa eriä tietoja yhdellä siirrolla.

Video BIOS

Video-BIOS sisältää näytönohjaimen perusmäärityskäyttöliittymän ja se siirretään tietokoneen BIOSiin näytönohjaimen ROM- tai vain luku -muistin kautta.

Tämä käyttöliittymä sisältää tärkeitä asioita, kuten:

• Muistiaika
• Jännitteet
• Toimintanopeus
• RAM

Ajattele, että video-BIOS on näytönohjaimen sykkivä sydän, joka toimii perustana kaikkien muiden komponenttien toiminnalle.

GPU

Tämä videokorttiidea tunnetaan myös nimellä grafiikkaprosessoriyksikkö, ja se vastaa pikselien renderoinnista 2D- ja 3D-grafiikoissa RAM-muistin kautta ja koostuu seuraavista osista:

• Tietokonegrafiikka ja järjestelyt
• Grafiikkamuistin ohjain
• Väyläliitäntä
• Virranhallintayksikkö
• Videonkäsittely-yksikkö
• Näytön käyttöliittymä

Tarkemmin sanottuna GPU soveltaa tiettyjä yksityiskohtia kuhunkin pikseliin saadakseen sen eloon. Tällaisia ​​yksityiskohtia ovat värit, tekstuurit ja kuviot. Teet tämän yhä uudelleen, kunnes kaikki renderoidut pikselit muodostavat yhtenäisen kuvan ruudulla. (Tarkka pikselimäärä riippuu näytön tarkkuudesta.)

Koska se toimii niin kovasti, GPU tuottaa paljon lämpöä, minkä vuoksi se on (valtavan) jäähdytyselementin alla, jotta se pysyy viileänä.

Videomuisti

Kun GPU renderöi kaikki nämä pikselit, sen on tallennettava nämä tiedot kuvien näyttämiseen.

Tämä on videomuistin tarkoitus, ja sen kapasiteetti on yleensä 1 Gt - 12 Gt.

Muistia on useita, mukaan lukien:

• VRAM: Tämän avulla grafiikkasuoritin voi renderoida nämä pikselit hyvin nopeasti (alias "lukea ja kirjoittaa")
• WRAM: vieläkin nopeampi versio VRAM: sta
• SDRAM: Toimii suurilla kellotaajuuksilla ja kaistanleveydellä
• SGRAM: Tunnettu parantuneesta grafiikkasuorituskyvystään

Videomuisti sisältää ns. Digitaalista tietoa ja tarvitset tapaa lähettää nämä tiedot näyttöön, joka lukee vain analogisia signaaleja.

Näyttää siltä, ​​että kaksi täysin eri kieltä puhuvaa ihmistä yrittäisi olla yhteydessä toisiinsa.

Täällä RAMDAC on kätevä.

RAMDAC

Ajattele RAMDACia (joka tarkoittaa Random Access Memory Digital-to-Analog Converter) grafiikkakorttien tulkkina.

Muuntaa videomuistissa olevan digitaalisen datan analogisiksi signaaleiksi, jotka lähetetään näyttöön.

Suurin ero digitaalisten ja analogisten signaalien välillä on aaltorakenteessa.

• Digitaalinen: jäykät neliöaallot
• Analoginen - tasaiset ja jatkuvat aallot

RAMDAC ottaa nämä jäykät aallot ja tasoittaa ne näytön ymmärtämiseksi luomalla lopullisen kuvan, jonka GPU renderöi.

Liittyvät MTE selittää: CPU: n ja GPU: n välinen ero

Lähdöt

Lähtöjä käytetään grafiikkakortin liittämiseen näyttökaapeleihin, joita käytetään siirtämään digitaaliset analogisiksi muuntosignaaleiksi, joita RAMDAC tulkitsee.

Tulokset on jaettu seuraaviin luokkiin:

• VGA: Käyttää analogista näyttösignaalia
• DVI: Normaali digitaalinen käyttöliittymä pikselien siirtämiseksi tietokoneesta näyttöön
• HDMI: Suorittaa ääni- ja videosiirtoja
• Suora: Käytetään yhteyden muodostamiseen erilaisiin multimedialaitteisiin, kuten televisioihin ja DVD-soittimiin
• DisplayPort: Liitä video- ja näyttölaitteet toisiinsa

Jäähdyttimet

Koska grafiikkasuoritin on näytönohjaimen kuumin osa, se on pidettävä viileänä ylikuumenemisen välttämiseksi.

Jäähdytin

Jäähdytyselementti ottaa GPU: n aiheuttaman lämmön ja jakaa sen evien läpi ja pois laitteesta, joka normaalisti jäähdytetään liitetyn tuulettimen kautta.

Vesilohkot

Vesilohko on tapa jäähdyttää näytönohjainta tuomalla lämpöä kaasusta jäähdytettyyn nesteeseen. Tämä neste kulkee eristettyjen putkien läpi ja laskee GPU: lle uudelleenkäyttöä varten.

Kolikkopelit

Yhden korttipaikan jäähdytin

Edulliset mallit ovat tyypillisesti yhden korttipaikan korkeita ja tuottavat vähemmän lämpöä kuin kaksoispaikkajärjestelmä. Nämä vievät vain tarpeeksi tilaa laajennuspaikalle ja ovat yleensä kooltaan pieniä.

Tuplavälijäähdytin

Huippuluokan mallit on usein rakennettu kahdella aukolla paremman jäähdytyksen tarjoamiseksi. Kaksoiskorttijärjestelmä on suunniteltu työntämään kuumaa ilmaa toisen aukon läpi ja ulos tietokoneen kotelosta.

Kuinka laittaa kaikki järjestykseen

Emolevy käskee video-BIOSin käynnistymään näytönohjainkäyttöliittymän kautta, joka lähettää signaaleja GPU: lle grafiikan renderoinnin aloittamiseksi.

Kun GPU aloittaa kartoituksen yksityiskohdat jokaiselle pikselille, se tallentaa nämä tiedot videomuistiin, joka lukee vain digitaalisia signaaleja.

RAMDAC muuntaa nämä digitaaliset signaalit analogisiksi signaaleiksi, jotta monitori ymmärtää ne, ja lähettää ne lähtöjen kautta siirtovälineenä.

Samaan aikaan jäähdytysmenetelmää, kuten jäähdytyselementtiä tai vesilohkoa, käytetään estämään näytönohjaimen ylikuumenemista, kuten useimmat raskaat työt.

Nämä ovat näytönohjaimen olennaisia ​​osia ja kuinka ne kaikki työskentelevät harmonisesti tuottaaksemme kaikki teräväpiirtografiikat, joita me kaikki tunnemme ja rakastamme.

Nyt kun olet lukenut Kuinka näytönohjaimet toimivat loppuun, kutsumme sinut tutustumaan lisää Chome-kategoriaan. Löydät sieltä muita mielenkiintoisia artikkeleita, jotka laajentavat tietojasi ja pitävät sinut ajan tasalla. Älä lopeta lukemista ja löytämistä!