Графический процессор Графический процессор, или набор микросхем, является сердцем любого видеоадап тера и характеризует быстродействие адаптера и его функциональные возможности. Два видеоадаптера различных производителей с одинаковыми процессорами зачастую демон стрируют схожую производительность и функции обработки графических данных. Кроме того, программные драйверы, с помощью которых операционные системы и приложения управляют видеоадаптером, как правило, разрабатываются именно с учетом параметров конкретного набора микросхем. Зачастую драйвер, предназначенный для видеоадаптера с определенным набором микросхем, можно использовать с другим адаптером, в котором есть тот же набор микросхем. Безусловно, разница в быстродействии видеоадаптеров с одинаковыми графическими процессорами зависит от типа и объема установленной видеопамяти.
Выбор графического и системного набора микросхем Перед покупкой системы или видеоадаптера необходимо определиться с графическим процессором видеоадаптера или типом интегрированного набора микросхем системы. Это позволит: сравнить видеоадаптеры или системы различных производителей; ознакомиться с технической спецификацией; просмотреть различные обзоры и тестовые испытания; мотивировать свой выбор; познакомиться с производителями видеоадаптеров или наборов микросхем, схемами клиентской поддержки и предоставляемыми драйверами. Поскольку быстродействие видеоадаптера и наличие необходимых функций играет важнейшую роль для конечного пользователя, перед покупкой конкретного продукта узнайте о нем как можно больше, просмотрите обзоры и журнальные статьи, посетите Web-узел производителя. На компакт-диске, прилагаемом к этой книге, представлены данные об основных производителях графических процессоров и необходимая контактная информация. Лидирую- щий производитель графических процессоров, компания NVIDIA, создает исключительно наборы микросхем, в то время как ее ближайший конкурент, компания ATI, занимается непосредственной компоновкой видеоадаптеров собственными процессорами, которые также поставляются сторонним производителям.
Видеопамять
Большинство видеоадаптеров для хранения изображений при их обработке обходятся собственной видеопамятью; хотя некоторые видеоадаптеры AGP используют системную оперативную память для хранения трехмерных текстур, эта функция редко находит применение. Во многих дешевых системах встроенные графические системы используют оперативную память компьютера посредством унифицированной архитектуры памяти (Uni.ed Memory Architecture . UMA). В любом случае с помощью как собственной, так и заимствованной видеопамяти выполняются одни и те же операции. От объема видеопамяти зависит максимальная разрешающая способность экрана и глубина цвета, поддерживаемая адаптером. На рынке в настоящее время предлагаются мо- дели с различным объемом видеопамяти: 16, 32, 64 или 128 Мбайт. Хотя больший объем видеопамяти не сказывается на скорости обработки графических данных, при использовании увеличенной шины данных (с 64 до 128 бит) или системной оперативной памяти для кэширования часто отображаемых объектов скорость видеоадаптера может существенно увеличиться. Кроме того, объем видеопамяти позволяет видеоадаптеру отображать больше цветов и поддерживать более высокое разрешение, а также хранить и обрабатывать трехмерные текстуры в видеопамяти адаптера AGP, а не в ОЗУ системы.
Скорость видеопамяти
Видеоадаптеры с одним и тем же графическим процессором (GPU) могут взаимодействовать с видеопамятью, обладающей различными скоростными характеристиками. Например, видеоадаптер Gainward MX400 Golden Sample оснащен памятью, имеющей быстродействие 3,5 нс (наносекунд), в то время как видеоадаптер Hercules 3D Prophet II MX400, имеющий тот же графический процессор GeForce2 MX400, оснащен видеопамятью 5,5 нс. Первоначальное быстродействие обоих видеоадаптеров примерно одинаковое, однако частоту графического процессора адаптера Gainward можно существенно увеличить именно благодаря более быстродействующей памяти. Производители видеоадаптеров зачастую оснащают модели с одинаковыми графическими процессорами видеопамя- тью с различными показателями скорости.
Разрядность шины видеосистемы Рассматривая память в системе отображения, следует также остановиться на формате обращения к памяти со стороны схем обработки изображения. В современном видеоадаптере все схемы, необходимые для формирования и обработки изображения, реализованы в специализированной микросхеме . графическом процессоре, установленном на этой же плате. Графический процессор и память обмениваются данными по локальной шине. Большинство современных адаптеров имеют 64- или 128-разрядную шину. Кое-кого это может привести в замешательство: ведь с шиной сразу ассоциируются разъемы и т. п. Но здесь речь идет о локальной шине, к которой имеют доступ только микросхемы графического процессора и памяти адаптера. Другими словами, если в описании видеоадаптера указано, что он 64-разрядный, не пугайтесь . в действительности это плата с 32-разрядным интерфейсом PCI или AGP, но внутри нее обмен между памятью и графическим процессором выполняется по 64-разрядной локальной шине.
Цифроаналоговый преобразователь Цифроаналоговый преобразователь видеоадаптера (обычно называемый RAMDAC) преобразует генерируемые компьютером цифровые изображения в аналоговые сигналы, которые может отображать монитор. Быстродействие цифроаналогового преобразователя измеряется в МГц; чем быстрее процесс преобразования, тем выше вертикальная частота регенерации. В современных высокоэффективных видеоадаптерах быстродействие может достигать 350 МГц и выше. В большинстве современных видеоадаптеров функции преобразователя поддерживаются непосредственно графическим процессором, одна- ко у некоторых адаптеров с поддержкой нескольких мониторов есть отдельная микросхема RAMDAC, которая позволяет второму монитору работать с разрешением, отличным от установленного разрешения основного монитора.
Шина
Следующая ступень развития в области разработки шин . это ускоренный графический порт (AGP). Это специально выделенная видеошина, разработанная Intel. Шина имеет максимальную пропускную способность, в 16 раз большую, чем у сопоставимой шины PCI. По существу, AGP является расширением шины PCI, причем предназначена она для использования только с видеоадаптерами. Указанная шина предоставляет им высокоскоростной доступ к оперативной памяти компьютера. Это позволяет адаптеру обрабатывать некоторые элементы трехмерных изображений, например текстурные карты, непосредственно в системной памяти, а не копировать их в память адаптера до начала обработки. При этом экономится время и не требуется увеличивать объем памяти видеоадаптера для улучшения поддержки функций обработки трехмерных изображений. Хотя AGP была разработана специально для процессоров Pentium II, она не зависит от процессора. Для нее требуется поддержка набора микросхем системной логики системной платы, т. е. для использования AGP вы не сможете модифицировать существующую систему, не заменив системную плату.
Видеодрайвер
Программный драйвер важный элемент видеосистемы, с помощью которого осуществляется связь программного обеспечения с видеоадаптером. Ваш видеоадаптер мо- жет быть оснащен самым быстрым процессором и наиболее эффективной памятью, но плохой драйвер способен свести на нет все эти преимущества. Видеодрайверы используются для поддержки процессора видеоадаптера. Несмотря на то что видеоадаптеры поставляются изготовителем вместе с драйверами, иногда используются драйверы, поставляемые вместе с набором микросхем системной логики.