placa video teza
TRANSCRIPT
NTRODUCERE
Parte integrantă a vieţii noastre cotidiene, calculatoarele personale
reprezintă, probabil, cea mai spectaculoasă invenţie a omului. Sub forma
desktop-urilor – termen ce desemnează calculatoarele clasice (unitate
centrală şi monitor) , dar şi în varianta portabilă a laptop-urilor, acestea au
adus cu sine posibilităţi inexistente pînă cu 10-15 ani in urmă şi aş aminti
numai dezvoltarea reţelei globale de calculatoare, Internetul, cu uriaşul
său impact asupra modului în care circulă informaţia.
Ne-am prins fiecare în primele luni de utilizare a unui computer în hăţişul
limbajului de specialitate, trecînd uneori poate prea uşor peste ce ne explică
un coleg, un prieten, sau ignorînd pur şi simplu termenii tehnici pe care îi
auzeam şi nu îi pricepeam. Deschid aici o serie de articole destinate
lămuririi pentru publicul larg a acestui limbaj şi desluşirii rolului şi
funcţionării componentelor din interiorul unui computer.
Teza mea de an are ca scop prezentarea plăcii video şi are ca obiectiv
principal cunoaşterea importanţei calităţii unei plăci video.
Teza este structurată în 3 capitole.
Capitolul1.”Caracteristici generale” este axat pe prezentarea generală a
plăcii video.
Capitolul2.”Componentele plăcii video” descrie amănunţit fiecare
component al plăcii video.
Capitolul3.”Producători de plăci video” vom cunoaste cărui producător ne
putem încrede la achizitonarea unei plăci video.
3
ISTORIC
Prima placă video a fost lansată odată cu primul PC IBM și a fost dezvoltată de
aceștia ȋn anul 1981. Aceasta era o placă grafică monocrom (MDA - Monochrome
Display Adapter) și funcționa doar ȋn mod text, reprezentând 80 de coloane şi 25
de linii pe ecran. Ea a avut o memorie video de 4KB şi o singură culoare. Ȋn timp
au fost dezvoltate mai multe plăci grafice după cum se poate vedea ȋn tabelul de mai
jos.
An Mod Text
(coloane/linii)
Mod Grafic
(rezoluţie/culori) Memorie
MDA - IBM Monochrome
Display Adapter (Placă grafică
monocrom IBM)
1981 80×25 - 4 KB
CGA - Color Graphics
Adapter (Placă grafică color) 1981 80×25 640×200 / 4 16 KB
HCC - Hercules Graphics
Card (Placă grafică Hercules) 1982 80×25 720×348 / 2 64 KB
PGA - Professional Graphics
Controller (Controler grafic
profesional)
1984 80×25 640×480 / 256 320 KB
EGA - Enhanced Graphics
Adapter 1984 80×25 640×350 / 16 256 KB
IBM 8514/8514 1987 80×25 1024×768 / 256 -
MCGA - IBM Multicolor
Graphics Adapter (Placă
grafică multicoloră)
1987 80×25 320×200 / 256 -
VGA - Video Graphics Array 1987 80×25 640×480 / 16 256 KB
SVGA - Super Video Graphics 1989 80×25 800×600 / 256 512 KB
4
Array
(VESA BIOS Extensions/VBE
1.x)
640×480+ / 256+ 512 KB+
XGA 1990 80×25 1024×768 / 256 1 MB
XGA/XGA-2 1992 80×25 1024×768 /
65,536 2 MB
SVGA - Super Video Graphics
Array/SVGA
(VESA BIOS Extensions/VBE
3.0)
1998 132×60 1280×1024 /
16.7M -
Plăcile VGA au fost acceptate pe scară largă, fapt care a determinat unele
companii, cum ar fi ATI, Cirrus Logic şi S3 să îmbunătăţească rezoluţia plăcilor
video, precum şi numărul de culori utilizate. Astfel, standardul SVGA (Super
VGA), a ajuns la 2 MB memorie video şi o rezoluţie de 1024x768, ȋn modul de
256 culori.
În 1995 a luat amploare numărul de utilizatori de plăci video 2D/3D, plăci ce erau
dezvoltate de Matrox, Creative, S3, ATI si alții. Plăcile VGA au fost urmate de
cele SVGA (Super VGA) ce aveau incluse funcții 3D. Ȋn 1997 3dfx a lansat o
placă grafică cu denumită Voodoo, placă ce era mult mai puternică ȋn comparație
cu cele precedente, prin introducerea unor efecte 3D, cum ar fi cartografierea MIP,
Z-buffering și anti-aliasing. După lansarea acestei plăci au urmat alte serii de plăci
video, precum Voodoo2 de la 3dfx, TNT și TNT2 de la NVIDIA. Lăţimea de
bandă cerută de aceste plăci a fost apropiată de limitele capacităţii de magistrală
PCI. Ca urmare, Intel a dezvoltat AGP (Accelerated Graphics Port – port de
accelerare grafică), care a rezolvat strangulara dintre microprocesor şi placa video.
Din 1999 până în 2002, NVIDIA a controlat piaţa cu plăcile video (a preluat 3dfx)
din familia GeForce. Ȋmbunătățirile efectuate ȋn această perioadă s-au concentrat
pe algoritmii 3D și pe creșterea memoriei video. S-a introdus tehnologia DDR
5
(double data rate – rată dublă de (transfer) date), crescând capacitățile de memorie
de la 32MB-GeForce până la 128MB-GeForce4.
Începând cu anul 2002, piaţa plăcilor video a ajuns să fie dominată aproape în
întregime de concurenţa între ATI şi Nvidia, cu Radeon-ul lor şi liniile Geforce,
luând în jur de 90% din piaţa plăcilor grefice independente, în timp ce alţi
producători au fost forţaţi să urmeze mici nișe de pe piață.
6
1.CARACTERISTICI GENERALE
1.1.Funcţiile plăcii video
Placa Video (PV) este responsabilă cu afişarea imaginilor pe ecranul monitorului.
Ea este a doua componentă, după procesor, care determină puterea unui calculator
şi de aceea şi în cazul ei este recomandat să nu facem economie atunci cînd dorim
să o cumpărăm. Dacă nu dispunem de resurse financiare foarte mari este mai
degrabă recomandat să avem un calculator cu un procesor puternic şi o PV cu
performanţe medii decît să avem un procesor cu performanţe medii şi o PV
puternică.
PV conţine un procesor specializat numit GPU (Graphical Processing Unit) sau
VPU (Video Processing Unit) care face o parte din calculele necesare pentru
afişarea imaginilor, cealaltă parte a acestor calcule fiind facută de procesorul
calculatorului (CPU). Fiecare PV are şi o cantitate de memorie inclusă pe ea care
este folosită de GPU (de exemplu pentru a stoca texturile suprafeţelor întilnite în
jocuri).
Placa Video se fixeaza pe placa de bază într-un slot alungit numit slot. Acesta
poate fi de tip AGP (cel mai frecvent) sau PCI (foarte puţine PV îl folosesc în
prezent). Modul de transfer a datelor video prin portul AGP este de 1X, 2X, 4X sau
8X dar asta nu înseamnă că un mod de transfer de 8X este de două ori mai bun
decît de cel 4X, ele avînd performanţe apropiate, evident cu un plus de performanţă
pentru 8X.
Plăcile Video sunt construite de multe companii specializate în producerea de piese
pentru calculator însa în fapt cea mai mare parte dintre aceste PV au un procesor
grafic (GPU-VPU) fabricat fie de NVIDIA, fie de ATI.
Placa Video controlează funcţionarea monitorului. Determină calitatea imaginii
monitorului prin:
rezoluţia afişată (nr. de puncte (pixeli) afişate pe orizontală x nr. de puncte
afişate pe verticală);expl: 640x200 = monitor cu 640 pct. pe oriz. şi 200 pct.
pe verticală;
7
definiţia monitorului (diametrul unui punct) – cu cât e mai mic cu atât
imaginea e mai clară, cu cât e mai mare, punctele se suprapun, iar imaginea
va fi mai neclară; (val. tipica este de 0,28 mm);
numărul de culori afişate pe monitor;
numărul de dimensiuni în care se afişează – 2D (2 dimensiuni); 3D (3
dimensiuni);
viteza de împrospătare a imaginii pe orizontală şi verticală;
1.2. Standarde de plăci video
În prezent sunt cunoscute diferite standarde de plăci video: MDA; HGC; CGA;
EGA; PGA; MCGA; VGA; IBM8514/a; XGA; SVGA şi UVGA.
MDA- Monochrome Display Adapter. Prima generaţie de plăci video
monocrome, elaborate pentru calculatoarele IBM PC. Pot afişa doar text
monocrom, la o adresabilitate de 720x350 şi o rată de reîmprospătare pe verticală
de 50 Hz.
HGC- Hercules Graphic Controller. Construită de “Hercules Computer
Technology, Inc.”. Compatibilă MDA, cu extensii pentru grafică la o adresabilitate
de pixel de 720x348.
CGA- Color Graphics Adapter. Primul adaptor grafic color realizat de IBM.
Suportă 4 culori în modul grafic şi 8 în modul text de lucru, la o adresabilitate de
pixel de 640x200 şi o rată video de 60 Hz. Această adresabilitate limitată
determină slaba calitate a textului afişat. O altă problemă a acestor tipuri de plăci
este că accesele procesorului la ele se interferează cu operaţiile de reîmprospătare a
imaginii, provocînd “zăpadă” pe ecranul monitorulu şi pîlpîiri deranjante ale
imaginii afişate în unele aplicaţii.
EGA- Enhanced Graphics Adapter. Reprezintă următoarea genereţie de plăci
IBM. Susţine modul grafic şi modul text de lucru. Poate afişa 16 culori dintr-o
paletă de 64, la adresabilitatea 640x350 şi rata video de 60 Hz. În afară de
regimurile proprii susţine regimurile video MDA şi CGA.
8
PGA- Professional Graphic Adapter. PGA reprezintă un adaptor grafic
profesional cu procesor grafic tridimensional. A fost elaborată în anul 1984. Nu a
fost utilizat pe larg din cauza preţului înalt.
MCGA- Multi Color Graphics Array. MCGA reprezintă un bloc al sistemului
video plasat pe placa de sistem PS/2. Susţine regimurile CGA şi altele. Are o
interfaţă analogică.
VGA- Video Graphics Array. A fost elaborată ca un bloc al sistemului video
plasat pe placa de sistem PS/2, apoi realizat ca dispozitiv de sine stătător. Este un
standard stabil de IBM pentru a imbunătăţi performanţele plăcilor EGA. Susţine
regimurile video MDA, CGA, EGA şi adăugatoare. Poate afişa text în 16 culori la
o adresabilitate de 720x400 de pixeli şi grafica în 256 culori dintr-o paletă de
262144 nuanţe la o adresabilitate de 320x200. Oferă 64 gradaţii gri şi un număr de
rutine grafice de nivel foarte jos. Toată prelucrarea informaţiei grafice o face
procesorul calculatorului gazdă. Oferă posibilitatea schimbării operative între 5
moduri video text şi 10 moduri video grafice. Utilizează semnale analogice de
afişare spre monitor. Intră în componenţa oricărei plăci grafice actuale.
IBM8514/a display adapter. Următoarea generaţie de plăci grafice oferite de
IBM utilizate împreună cu magistrala MCA PS/2. Extinde performanţele VGA
prin mărirea adresabilităţii de pixel pînă la 1024x768 cu rastru întreţesut şi
numărul de culori pînă la 256. De asemenea,susţine 3 moduri video noi,toate fiind
moduri grafice la 256 culori. Oferă cîteva facilităţi de accelerare 2D: transferuri de
zone de memorie video, desenări de linii, decupări de ferestre dreptunghiulare din
imaginea afişată. Toate performanţele pot fi realizate numai pe monitorul
IBM8514. In prezent nu se utilizează,din cauza că nu e compatibil cu standardul
VGA impus deja la toate calculatoarele personale.
XGA- eXtended Graphics Adapter si XGA-2. Prima generaţie de plăci video
IBM care utilizeaza VRAM, putînd fi configurată pentru 500 Ko sau 1 Mo de
memorie video cu 2 porturi. Conţine,de asemenea,facilităţi de accelerare 2D, care
îl fac mai rapid ca standardul VGA,pentru unele aplicaţii.
9
SVGA- Super VGA si UVGA- Ultra VGA. Nu sunt standarde propriu-zise, astfel
că semnificaţia lor variază de la producător la producător. Majoritatea plăcilor
video sunt disponibile în prezent sub denumirea SVGA, însemnînd în principiu că
oferă un superset al rutinelor şi facilităţilor standardului VGA. Cu alte cuvinte,
orice mod video mai bun ca 640x480 la 16 culori e un model SVGA. Standardul
UVGA este rar folosit.
1.1.2. Tipuri de placi video
Placa video Gigabyte ATI Radeon HD 4550 512 MB GDDR3 HM 64bit PCI-Express - R455HM-512I Producător: GigabyteSlot: PCI Express 2.0Capacitate memorie (MB): 512Garanţie: 3 ani
Placa video Leadtek nVidia GeForce 512MB DDR2 WinFast PX8400 GS 512 (bulk) -33B00337Producător: LeadtekSlot: PCI Express 2.0Capacitate memorie (MB): 768Garanţie: 2 ani
Placa video Sparkle nVidia GeForce FX5500 256MB DDR 128bit AGP8x - SF-8855DTProducător: SparkleSlot: AGP 8XCapacitate memorie (MB): 256Serie GPU: nVIDIA xxxTip Racire: PasivaMemorie/Banda: DDR / 166 - 950Mhz / 1.2 - 30.4GB/sIesire DisplayPort: NUCanale Memorie: 128biti - 2x 64biti DUAL-CHANNELGaranţie: 2 ani
10
Placa video Point of View nVidia 8400GS 256MB DDR2 128bit VGA-8400-A1-256-D3P Producător: Point of ViewSlot: PCI Express 2.0Capacitate memorie (MB): 256Serie GPU: nVIDIA xxxTip Racire: PasivaMemorie/Banda: DDR2 / 533 - 1000Mhz / 8.5 - 16GB/sIesire DisplayPort: NUCanale Memorie: 128biti - 2x 64biti DUAL-CHANNELGaranţie: 3 ani
1.3. Răcirea plăcii video
Placă video cu răcire activă (Radiator + Ventilator)
Plăcile video pot folosi multă energie electrică, care este transformată în căldură.
În cazul în care căldura nu este disipată, placa video s-ar putea supraîncălzi,
moment ȋn care intervine deteriorarea acesteia. Pentru protecția lor s-au construit
dispozitive de răcire pentru a transfera căldură în altă parte. Există trei tipuri de
răcire, utilizate în mod obişnuit pentru plăcile video:
Radiator: este un dispozitiv de răcire pasivă. Construit dintr-un metal
conductor de căldură, de obicei aluminiu sau cupru, el preia căldura de la
procesorul grafic al plăcii si o disipă.
Ventilator de calculator: dispozitiv de răcire activă. Folosit ȋmpreună cu un
radiator, vetilatorul are o eficiență mult mai mare la disiparea căldurii.
Răcire cu apă: dispozitiv de răcire cu apă compus dintr-un radiator special
construit pentru utilizarea apei ca agent de răcire. Montat pe procesorul
grafic, radiatorul are un gol ȋn interior prin care apa este pompată, aceasta
11
preluând căldura. Apa este apoi răcită ȋn radiator. Acest tip de răcire este cea
mai eficientă soluție, fără modificări extreme.
1.4. Cumpărarea unei plăci video
Atunci cînd dorim să cumpărăm o Placă video trebuie să ne interesăm ce procesor
(GPU-VPU) are, ce cantitate de memorie are şi cu ce variantă DirectX este
compatibilă.
Companiile NVIDIA şi ATI lansează în general anual cîte o nouă generaţie de
Plăci video care sînt diferenţiate după performanţe în mai multe linii de produse :
PV cu performanţe obişnuite, PV cu performanţe medii şi PV cu performanţe de
vîrf. Incepînd cu anul 2003 noile politici de marketing ale acestor două firme au
făcut ca să fie greu de diferenţiat cărei linii îi aparţine o anumită PV dacă ne
ghidăm doar după denumirea ei. Lucrurile sînt complicate şi mai mult de faptul că
într-un anumit moment există pe piaţă în vînzare plăci care aparţin unor generaţii
diferite. De exemplu pot exista în vînzare PV GeForce din generaţia 2 (Geforce
4MX), generaţia 3 (GeForce 3 Ti 500) , 4 (GeForce 4 Ti 4600) s
şi FX (GeForce FX 5900).
Cea mai bună metodă de a evalua performanţa unei PV fără a o testa este să ne
ghidăm după preţul ei. O Placă video mai scumpă este întotdeauna mai bună decît
una mai ieftină chiar dacă cea ieftină face parte dintr-o generaţie mai nouă. De
exemplu o PV GeForce FX 5200 este mult mai puţin performantă decît o PV
GeForce Ti 4600 şi acest lucru este reflectat cel mai bine de preţ.
Plăcile Video cu performanţe obişnuite au preţuri (inclusiv TVA) între 100-175
USD, cele cu performanţe medii au preţuri între 175-275 USD, iar cele cu
performanţe de vîrf au preţuri de peste 275 USD. Plăcile Video cu preţul (inclusiv
TVA) sub 100 USD sînt PV cu performanţe slabe în jocurile cele mai noi însă pot
fi folosite şi ele pentru jocuri dacă avem un procesor (CPU) puternic şi dacă
folosim rezoluţii mici (800x600) şi un nivel de detaliu scăzut în jocuri. Este
recomandat totuşi să luăm cel puţin o PV cu performanţe obişnuite dacă dorim să
12
fim siguri că vom putea juca şi jocurile care vor apărea în următorii 2 ani de la
cumpărare.
Preţul unei PV este cel mai mare la lansarea ei şi el scade în timp însă niciodată nu
va scade sub un anumit nivel. De exemplu nu vom găsi niciodată o PV cu
performanţe de vîrf vîndută în magazin la preţul unei PV cu performanţe obişnuite,
nici măcar la doi ani de la lansare. Companiile preferă să scoată din producţie o PV
decît să îi scadă preţul prea mult. Este însa posibil ca să găsim de vînzare o PV cu
performanţe medii la preţ de PV cu performanţe obişnuite dacă de la lansarea ei au
trecut 18 luni sau mai mult.
O Placă Video care să poată fi folosită pentru jocurile de ultimă generaţie dar şi
pentru prelucrarea video şi grafică (randare, animaţii,etc.) de nivel semi-
profesionist poate costa între 100 USD şi 500 USD cu tot cu TVA. Este
recomandată cumpărarea unei PV care să aibă un GPU cu viteza de cel puţin 200
MHz, o cantitate de memorie de cel puţin 64 MB şi o rată de transfer prin portul
AGP de cel puţin 4X. De asemenea ea trebuie să fie cel puţin compatibilă cu
instrucţiunile DirectX 8.1, dar este de preferat ca ea să fie compatibilă DirectX 9.
Dacă nu folosim calculatorul pentru jocuri de ultima generaţie şi nici pentru
prelucrarea complexă de imagini putem să cumpărăm o placă de bază cu Placa
Video integrată.
Prelucrarea video şi grafică (randare, animaţii, etc.) de nivel profesionist necesită
cumpărarea unor Plăci Video specializate (3D Labs Wildcat, Nvidia Quadro, ATI
FireGL etc.) care sînt mai scumpe decît Plăcile Video obişnuite.
Cei care doresc să cumpere o placă multifuncţională se pot orienta către plăcile de
tip "All-In-One" produse de ATI, care pot fi folosite atât pentru aplicaţiile de birou
sau jocuri cît şi pentru prelucrare video sau vizionarea programelor TV pe
monitorul calculatorului.
13
2. Componentele plăcii video.
2.1. Adaptorul video
Un adaptor video reprezintă o placă cu microcircuite care realizează conectarea
monitorului la calculator şi prelucrările finale ale informaţiei ce va fi afişată pe
ecranul monitorului, generînd totodată instrucţiunile necesare. Afişarea informaţiei
pe ecranul monitorului poate fi în regim grafic sau textual. In afară de aceasta
adaptorul video poate avea funcţii adăugătoare de afişare a informaţiei multimedia
obţinută de la o sursă video. Componentele de bază ce alcătueisc arhitectura unei
plăci video sunt: memoria video, coprocesorul grafic, controllerul de atribute,
circuitele de conversie, video-BIOS, controllerul de magistrală, conectorul de
extensie.
Adaptor analogic VGA (DE-15)
Adaptor analogic standard adoptat la sfârșitul anilor 1980
conceput pentru monitoarele CRT denumit şi conector VGA. Acest standard
prezenta unele probleme: zgomote electrice, distorsionarea imaginilor și prelevarea
de probe de evaluare a erorilor de pixeli.
2.1.1. CIRCUITELE DE CONVERSIE NUMERIC-ANALOGICĂ
Necesitatea folosirii convertoarelor numeric-analogice RAMDAC a apărut odată
cu înlocuirea monitaorelor digitale cu cele analogice. Avantajul monitoarelor
analogice este că pot afişa o infinitate de nuanţe. Diferenţa dintre nuanţe este dată
în principiu de tipul semnalelor de intrare ce descriu culoarea pixelului de afişat pe
ecran: unul pentru culoarea roşie, unul pentru culoarea albastră şi unul pentru
culoarea verde.
2.2. Memoria video
14
Capacitatea de memorie a plăcilor video moderne variază de la 128 MB la 4GB,
deși sunt foarte puține plăci cu memorii de peste 1 GB. Deoarece memoria video
trebuie accesată de procesorul grafic și de circuitele de afișare, se folosesc adesea
memorii de viteză mare sau memorii multi-port, cum ar fi VRAM, WRAM,
SGRAM, etc. Ȋn preajma anului 2003 memoriile video s-au bazat pe tehnologia
DDR. Astfel producătorii s-au orientat spre DDR2, GDDR3, GDDR4 și chiar
GDDR5 utilizat ȋn special de ATI Radeon HD 4870. Rata de tact efectivă a
memoriei ȋn plăcile moderne este, ȋn general, ȋntre 400 MHz și 3.8 GHz. Memoriea
video mai poate fi utilizată pentru stocarea altor date, precum imaginea de pe
ecran, Z-buffer (tamponul-memoria-Z), care gestionează adâncimea de coordonate
ȋn grafica 3D, texturi, tampoanele vertex, precum şi programe compilate Shader.
Tip memorie Rata de tact a memoriei (MHz) Largimea de bandă (GB/s)
DDR SDRAM/DDR 166 - 950 1.2 - 30.4
DDR2 SDRAM/DDR2 533 - 1000 8.5 - 16
GDDR3 700 - 2400 5.6 - 156.6
GDDR4 2000 - 3600 128 - 200
GDDR5 3400 - 5600 130 - 230
RAMDAC-ul (Random Access Memory Digital-to-Analog Converter – Convertor
Digital-la-Analogic al Memoriei cu Acces Aleator), converteşte semnale digitale în
semnale analogice pentru utilizarea de către un ecran de computer care utilizează
intrări analogice, cum ar fi monitoarele CRT (Cathode Ray Tube – Tub Catodic).
În funcţie de numărul de biţi utilizați şi rata de transfer de date RAMDAC,
convertorul va fi în măsură să suporte diferite rate de refresh ale monitoarelor.
Pentru monitoarele CRT, se recomandă lucrul la mai mult de 75 Hz şi niciodată
sub 60 Hz, în scopul de a minimiza pâlpâirea; pentru monitoarele LCD (afișaj cu
cristale lichide - liquid crystal display) acest inconveninet nu mai reprezintă o
problemă). Toate LCD-urile actuale, monitoarele cu plasma si televizoarele
moderne funcționeză ȋn domeniul digital şi nu necesită convertorul RAMDAC.
Mai există câteva LCD-uri şi monitoare cu plasma care au doar intrări analogice
(VGA, SCART, etc). Acestea necesită un RAMDAC, dar ele reconvertesc
15
semnalul analogic înapoi la digital înainte de a-l afişa, cu pierderea inevitabilă de
calitate care rezultă din această conversie digital-la-analogic-la-digital.
2.2.1. VIDEO-BIOS
Programele care spun calculatorului cum să acceseze placa video sunt stocate pe
placa video, într-o memorie de tip ROM sau EEPROM. Orice operaţie de accesare
a plăcii video se face prin intermediul rutinelor video-BIOS.
De asemenea, unele plăci video reţin în video-BIOS informaţii de configurare şi
informaţii referitoare la modul video în care se gaseşte placa.
Din cauza ca toate accesele la placa video se fac cu citirea prealabila a video-BIOS
şi din cauza că accesarea memorie de tip ROM este mai lentă ca a memorie
operative DRAM, calculatoarele mai noi oferă facilitatea de „dublare BIOS”.
Adică utilitarul SETUP de la pornirea calculatorului poate face o copie de video-
BIOS în zona de memorie operativă DRAM cuprinsă între 640Ko şi 1Mo.
Accesele la placa video se vor face prin intermediul copiei video-BIOS din
DRAM, mărind astfel viteza de lucru cu placa.
2.3. Controllerul grafic
Controllerul grafic este creierul unei plăci grafice. Printre funcţiile sale principale
putem enumera
1. coordonarea operaţiilor de transfer de date de pe magistrala sistem spre
memoria video şi din memoria video spre circuitele dedicate afişării pe
ecran a imaginii;
2. interpretare şi executie de comenzi video primare, primate de la unitatea
centrală;
3. structurarea memoriei video în planuri de biţi şi dirijarea cu frecvenţa de
sincronizare în îndependenţă de modul grafic ales;
16
4. funcţii de accelerare 2D (Graphical User Interface acceleration);
manipulări de imagini bitmap sau pixmap, mutări de zone de imagine,
manipulări de ferestre dreptunghiulare, umplerea unei zone de imagine cu
culoare plină, sau cu diferite modele, trasarea de linii, poligoane etc.;
5. funcţii de accelerare 3D (3D acceleration); măpi de texturi, umbriri după
algoritmul Gouraud (Gouraud shading), scalare video (video scaling),
efecte ce ceaţă (fog effects), suprapuneri alfa de imagini (alpha blending),
decupări de ferestre (window clipping), diverse filter etc.
In unele variante de controllere grafice se conţin controllerul de atribuire, circuitele
de conversie numeric-analogice (RAMDAC) sau generatoarele semnalului de
tactare, integrate în acelaşi microcircuit.
Dintre controllerele grafice mai des utilizate putem numi produsele “Trident
Microsystems” , “Cirrus Logic, Inc” , “S3, Inc” , “Matrox” şi “Millenium”.
Controllerul de atribuire apare ca circuit distinct la plăcile video de generaţii mai
vechi, în prezent constituindu-se ca parte a controllerului video sau a RAMDAC.
Funcţiile sale sunt de stabilire a diverselor atribute.
Controllerul de magistrala are rolul de interfaţă între unitatea centrală a
calculatorului şi placa video, prin intermediul magistralei de sistem. Variantele
uzuale ale magistralelor de sistem sunt: ISA, EISA, VLB si PCI.
Conectorul de extensie este utilizat pentru accesarea memoriei video direct,
ocolind microprocesorul şi magistrala de sistem. Uzual, conectorul de extensie este
folosit de către plăci de captură video, plăci decodate MPEG, plăci tuner-TV,
oferind o lăţime de bandă ideală pentru rularea de clipuri video.
17
3. PRODUCĂTORI DE PLĂCI VIDEO
3.1.ATI
Compania ATI fabrica un VPU (similar cu un GPU) cu denumirea Radeon care are
mai multe generatii. Procesoarele grafice de pe plăcile Radeon au nuclee ("cores")
numite "Rn" (la plăcile cu performanţe medii sau înalte) sau "RVn" (la plăcile cu
performanţe obişnuite) unde "n" este un număr. Aceste VPU sînt diferenţiate deci
în funcţie de nucleul lor (R250, R300, RV280, RV300 etc.) şi cu cît numărul de
după R este mai mare cu atît procesorul este dintr-o generaţie mai nouă.
Denumirea RV înseamnă "Radeon Value" şi desemnează nucleul unui VPU inclus
în plăcile video care au un preţ mai mic (şi evident o performanţă mai scăzută).
ATI nu diferenţiază precis plăcile în funcţie de performanţa lor. Pentru fiecare
placă există însă două variante (sau uneori trei variante) care se deosebesc prin
viteza procesorului grafic şi a memoriei de pe PV. De exemplu avem plăcile
(furnizate de diverşi producători) numite ATI Radeon 9600 (frecventa VPU = 325
MHz şi frecvenţa memoriei = 400 MHz) şi plăcile ATI Radeon 9600 Pro
(frecventa VPU = 400 MHz şi frecvenţa memoriei = 600 MHz). Plăcile ATI
Radeon 9600 Pro sînt mai bune (şi mai scumpe) decît plăcile ATI Radeon 9600,
însă în nici un caz ele nu au performanţele plăcilor ATI Radeon 9700, ca să nu mai
vorbim de plăcile ATI Radeon 9700 Pro. Confuzia determinată de lipsa unei
corespondenţe între denumirea unei plăci video şi performanţa ei este amplificată
şi mai mult de apariţia unor plăci numite ATI Radeon SE (de ex. ATI Radeon 9600
SE) care au performante (si preturi) situate intre placile ATI Radeon si cele ATI
Radeon Pro.
Identificarea de către un potenţial cumpărător a liniilor de produse cu performanţe
obişnuite, medii sau de vîrf trebuie să se facă după preţ, pentru că denumirea PV
nu include un element de diferenţiere precis.
18
3.2. NVIDIA
Compania NVIDIA fabrică un GPU cu denumirea GeForce care, la fel ca în cazul
procesoarelor centrale (CPU), are mai multe generaţii şi anume GeForce, GeForce
2, GeForce 3, GeForce 4 şi cea mai nouă generaţie, GeForce FX. Procesoarele
grafice de pe plăcile NVIDIA au nuclee ("cores") numite "NV n" unde "n" este un
număr. Aceste GPU sînt diferenţiate deci în funcţie de nucleul lor (NV 30, NV 35,
etc.). Denumirea nucleelor nu este o indicaţie a performanţei lor pentru ca de
exemplu procesorul cu nucleu NV 34 (GeForce FX 5200) este mai slab decît
procesorul cu nucleul NV 31 (GeForce FX 5600) şi mult mai slab decît procesorul
cu nucleu NV 35 (GeForce FX 5900).
Plăcile GeForce cu performanţe de vîrf din generaţiile 3 şi 4 sînt denumite de către
NVIDIA GeForce Titanium (Ti). De asemenea NVIDIA a produs şi o linie de GPU
(care se mai găsesc înca în vînzare) numite MX care pe lîngă plăcile Titanium sînt
ca nişte procesoare Celeron faţă de procesoarele Pentium. O PV cu GPU GeForce
4MX are în fapt un GPU din generaţia 2 (GeForce 2) cu unele îmbunătăţiri.
In cazul plăcilor din generaţia FX compania NVIDIA a ales să nu mai diferenţieze
precis plăcile cu performanţe obişnuite de cele cu performanţe ridicate. Pentru
fiecare placă există însă două variante care se deosebesc prin viteza procesorului
grafic şi a memoriei de pe PV. De exemplu în cazul plăcii bazate pe nucleul NV
34, avem plăcile (furnizate de diverşi producători) numite GeForce FX 5200
(frecventa GPU = 250 MHz şi frecvenţa memoriei = 400 MHz) şi plăcile GeForce
FX 5200 Ultra (frecvenţa GPU = 325 MHz şi frecvenţa memoriei = 650 MHz).
Plăcile GeForce FX 5200 Ultra sînt mai bune (şi mai scumpe) decît plăcile
GeForce FX 5200, însă în nici un caz ele nu se apropie de performanţele plăcilor
GeForce FX 5900, ca să nu mai vorbim de plăcile GeForce FX 5900 Ultra.
3.3. Alţi producători
In afară de NVIDIA şi ATI mai există şi alţi producători de procesoare grafice care
au însă o pondere mai mică pe piaţa. Unul dintre ei este MATROX ale cărui plăci
au reputaţia că au cea mai bună imagine însă al căror preţ este prea mare pentru
19
performanţele lor în jocuri. Un alt producător este SIS care a lansat un GPU numit
Xabre care are performanţe medii la un preţ convenabil. In fine INTEL produce un
GPU care este inclus pe unele plăci de bază şi se adresează celor care nu îşi
folosesc calculatoarele pentru jocurile mai noi, ci doar pentru munca de birou sau
pentru explorarea internetului.
20
CONCLUZIE
Cu toţii ne-am dori un NVIDIA GeForce 6800 Ultra sau un ATI Radeon X800XT
Platinum Edition!!! Dincolo de războiul între mărci, ambele sunt un vis de
performanţă 3D şi doar benchmark-urile care măsoară nemilos sunt capabile să le
diferenţieze.
Să revenim totuşi cu picioarele pe pământ, aceşti monştri ai momentului valorează
fiecare cam 500 de euro şi banii nu se fac atât de uşor! La ora actuală, plăcile video
se împart în categorii după cum am vorbit mai sus, iar rezultatele sale sunt
spectaculoase. Preţul… hmm, este foarte bun!
Intel este cealaltă opţiune viabilă pentru platforma voastră. Platformele bazate pe
socket 478 (clasicul Pentium 4) vor mai rezista încă pe piaţă şi sunt capabile să
ofere performanţe apreciabile. De altfel, Intel a extins şi peste acestea noua sa serie
Prescott P4 cu cache L2 1 MB, dar la frecvenţe sub 3 GHz. De unde se vede că
piaţa a fost împărţită deja, cei care caută performanţă extremă vor trebui să treacă
pe familia de chipset-uri i9xx (i915/925X) cu socket LGA775, iar ceilalţi vor
rămâne pe socket 478 unde frecvenţele de peste 3 GHz vor fi probabil, doar
apanajul procesoarelor Celeron D. Astăzi, cel mai puternic Celeron D rulează la
3,06 GHz şi are codul 345J.
21
BIBLIOGRAFIE
1. Alina Andreica – Symbolic Computation Systems, Studia Universitatis
Babes-Bolyai, Studia Europea, XLII, 1-2, 1997, p. 156-160.
2. WWW.WIKIPEDIA.COM
3. L. Gremalschi, I. Mocanu. Structura si functionarea calculatorului. Ed.
“Laceum” Chisinau, 1996.
4. Arhitectura Calculatoarelor – Antonela Náaji - ,,Vasile Goldis” University
press Arad – 2003
22
REZUMAT
Placa video este responsabilă cu afişarea imaginilor pe ecranul monitorului. Ea este
a doua componentă, după procesor, care determină puterea unui calculator şi de
aceea în cazul ei este recomandat să nu facem economie atunci cînd dorim să o
cumpărăm. Placa video conţine un processor specializat numit GPU sau VPU care
face o parte din calculele necesare pentru afişarea imaginilor, cealaltă parte a
acestor calcule fiind făcută de procesorul calculatorului. Placa video se fixează pe
placa de bază, acesta poate fi de tip AGP sau PCI. Plăcile video sunt construite de
multe companii specializate în producerea de piese pentru calculatoare, însă în
fapt, cea mai mare parte dintre acestea au un procesor grafic fabricat fie de
NVIDIA, fie de ATI.
Cea mai bună metodă de a evalua performanţa unei plăci video fără a testa este să
ne ghidăm după preţul ei pentru că denumirea plăcii video nu include un elemnt de
diferenţiere precis. O placă video mai scumpă este întotdeauna mai bună decît una
mai ieftină chiar dacă cea ieftină face parte dintr-o generaţie mai nouă. Atunci cînd
dorim să cumpărăm o placă video trebuie să ne interesăm ce processor are, ce
cantitate de memorie are şi ce variantă Direct-X este compatibilă.
Preţul unei plăci video este cel mai mare la lansarea ei şi el scade în timp, însă
niciodată sub un anumit nivel.
De exemplu: nu vom găsi niciodată o placă video cu performanţe de vîrf vîndută la
preţul uneia cu performanţe obişnuite, nici măcar la 2 ani de la lansare. Companiile
preferă să scoată din producţie o placă video decît să îi scadă preţul prea mult. Este
însă posibil ca să găsim de vînzare o placă video cu performanţe medii la preţul
uneia cu performanţe obişnuite, dacă de la lansarea ei au trecut 18 luni sau mai
mult.
23