3. Последовательный преобразователь. Выбирает из видеопамяти один или несколько байт, преобразует их в поток битов, затем передает их контроллеру атрибутов.
4. Контроллер ЭЛТ. Контроллер генерирует временные синхросигналы, управляющие ЭЛТ.
5. Контроллер атрибутов. Преобразует информацию о цветах из формата, в котором она хранится в видеопамяти, в формат, необходимый для ЭЛТ.
6. Синхронизатор. Управляет всеми временными параметрами видеоадаптера. Синхронизатор также управляет доступом процессора к цветовым слоям видеоадаптера.
Видеопамять адаптеров EGA и VGA разделена на четыре банка, или на четыре цветовых слоя. Эти банки размещаются в одном адресном пространстве таким образом, что по каждому адресу расположено четыре байта (по одному байту в каждом банке). Какой из банков памяти используется для записи или чтения данных процессором, определяется при помощи установки нескольких регистров адаптера. Так как все четыре банка находятся в одном адресном пространстве, то процессор может производить запись во все четыре банка за один цикл записи. Благодаря этому некоторые операции, например, заполнение экрана, происходят с большей скоростью. В том случае, когда запись во все четыре банка не требуется, можно разрешать или запрещать запись во все четыре банка при помощи регистра разрешения записи цветового слоя. Для операции чтения в каждый момент времени может быть разрешен с помощью регистра выбора читаемого цветового слоя только один цветовой слой. В большинстве режимов видеоадаптера видеопамять разделена на несколько страниц. При этом одна из них является активной и отображается на экране. При помощи функций BIOS или программирования регистров видеоадаптера можно переключать активные страницы видеопамяти. Вывод информации может производиться как в активную, так и в неактивные страницы видеопамяти.
6. Основные типы видеоадаптеров
MDA (Monochrome Display Adapter - монохромный адаптер дисплея) - простейший видеоадаптер, применявшийся в первых IBM PC. Работает в текстовом режиме с разрешением 80x25 (720x350, матрица символа - 9x14), поддерживает пять атрибутов текста: обычный, яркий, инверсный, подчеркнутый и мигающий. Частота строчной развертки - 15 КГц. Интерфейс с монитором - цифровой: сигналы синхронизации, основной видеосигнал, дополнительный сигнал яркости.
HGC (Hercules Graphics Card - графическая карта Hercules) - расширение MDA с графическим режимом 720x348, разработанное фирмой Hercules.
CGA (Color Graphics Adapter - цветной графический адаптер) - первый адаптер с графическими возможностями. Работает либо в текстовом режиме с разрешениями 40x25 и 80x25 (матрица символа - 8x8), либо в графическом с разрешениями 320x200 или 640x200. В текстовых режимах доступно 256 атрибутов символа - 16 цветов символа и 16 цветов фона (либо 8 цветов фона и атрибут мигания), в графических режимах доступно четыре палитры по четыре цвета каждая в режиме 320x200, режим 640x200 - монохромный. Вывод информации на экран требовал синхронизации с разверткой, в противном случае возникали конфликты по видеопамяти, проявляющиеся в виде "снега" на экране. Частота строчной развертки - 15 КГц. Интерфейс с монитором - цифровой: сигналы синхронизации, основной видеосигнал (три канала - красный, зеленый, синий), дополнительный сигнал яркости.
EGA (Enhanced Graphics Adapter - улучшенный графический адаптер) - дальнейшее развитие CGA, примененное в первых PC AT. Добавлено разрешение 640x350, что в текстовых режимах дает формат 80x25 при матрице символа 8x14 и 80x43 - при матрице 8x8. Количество одновременно отображаемых цветов - по-прежнему 16, однако палитра расширена до 64 цветов (по два разряда яркости на каждый цвет). Введен промежуточный буфер для передаваемого на монитор потока данных, благодаря чему отпала необходимость в синхронизации при выводе в текстовых режимах. структура видеопамяти сделана на основе так называемых битовых плоскостей - "слоев", каждый из которых в графическом режиме содержит биты только своего цвета, а в текстовых режимах по плоскостям разделяются собственно текст и данные знакогенератора. Совместим с MDA и CGA. Частоты строчной развертки - 15 и 18 КГц. Интерфейс с монитором - цифровой: сигналы синхронизации, видеосигнал (по две линии на каждый из основных цветов).
MCGA (Multicolor Graphics Adapter - многоцветный графический адаптер) - введен фирмой IBM в ранних моделях PS/2. Добавлено разрешение 640x400 (текст), что дает формат 80x25 при матрице символа 8x16 и 80x50 - при матрице 8x8. Количество воспроизводимых цветов увеличено до 262144 (по 64 уровня на каждый из основных цветов). Помимо палитры, введено понятие таблицы цветов, через которую выполняется преобразование 64-цветного пространства цветов EGA в пространство цветов MCGA. Введен также видеорежим 320x200x256, в котором вместо битовых плоскостей используется представление экрана непрерывной областью памяти объемом 64000 байт, где каждый байт описывает цвет соответствующей ему точки экрана. Совместим с CGA по всем режимам, а с EGA - по текстовым, за исключением размера матрицы символа. Частота строчной развертки - 31 Кгц, для эмуляции режимов CGA используется так называемое двойное сканирование - дублирование каждой строки формата Nx200 в режиме Nx400. интерфейс с монитором - аналогово-цифpовой: цифровые сигналы синхронизации, аналоговые сигналы основных цветов, передаваемые монитору без дискретизации. Поддерживает подключение монохромного монитора и его автоматическое опознание - при этом в видео-BIOS включается режим суммирования цветов по так называемой шкале серого (grayscale) для получения полутонового черно-белого изображения. Суммирование выполняется только при выводе через BIOS - при непосредственной записи в видеопамять на монитор попадает только сигнал зеленого цвета (если он не имеет встроенного цветосмесителя).
VGA (Video Graphics Array - множество, или массив, визуальной графики) - расширение MCGA, совместимое с EGA, введен фирмой IBM в средних моделях PS/2. Фактический стандарт видеоадаптера с конца 80-х годов. Добавлен текстовый режим 720x400 для эмуляции MDA и графический режим 640x480 с доступом через битовые плоскости. В режиме 640x480 используется так называемая квадратная точка (соотношение количества точек по горизонтали и вертикали совпадает со стандартным соотношением сторон экрана - 4:3). Совместим с MDA, CGA и EGA, интерфейс с монитором идентичен MCGA.
IBM 8514/а - специализированный адаптер для работы с высокими разрешениями (640x480x256 и 1024x768x256), с элементами графического ускорителя. Не поддерживает видеорежимы VGA. интерфейс с монитором аналогичен VGA/MCGA.
IBM XGA - следующий специализированный адаптер IBM. расширено цветовое пространство (режим 640x480x64k), добавлен текстовый режим 132x25 (1056x400). Интерфейс с монитором аналогичен VGA/MCGA.
SVGA (Super VGA - "сверх" VGA) - расширение VGA с добавлением более высоких разрешений и дополнительного сервиса. Видеорежимы добавляются из ряда 800x600, 1024x768, 1152x864, 1280x1024, 1600x1200 - все с соотношением 4:3. Цветовое пространство расширено до 65536 (High Color) или 16.7 млн. (True Color). Также добавляются расширенные текстовые режимы формата 132x25, 132x43, 132x50. Из дополнительного сервиса добавлена поддержка VBE. Фактический стандарт видеоадаптера примерно с 1992 г.
7.Сравнительная характеристика
Сейчас флагманами 3D являются чипы серии R3x0 от ATI и NV3x от NVIDIA. Видеокарты на базе топовых чипов, ATI RADEON 9800 XT и NVIDIA GeForce FX 5950 Ultra, стоят очень дорого, но взамен дают ощущение абсолютной уверенности в том, что все современные игры на этих платах пойдут без запинки. Платы подешевле, класса ATI RADEON 9600/9600 PRO/9600 XT и NVIDIA GeForce FX 5600/5600 Ultra/5700/5700 Ultra, стоят не так дорого, но и производительность имеют намного более низкую. Также производители видеокарт расширили спектр плат всевозможными удешевленными вариантами – RADEON 9800 SE, GeForce FX 5900LE/XT и так далее, и теперь стало не так уж просто разобраться, какая плата стоит своих денег, а какая – нет.
Серия ATI RADEON 9800 XT/9800/9800SE
Самый мощный на сегодняшний день графический процессор в серии чипов от ATI представляет плата ASUS A9800XT/TVD. "Топовые" видеокарты от ASUS, как правило, выполнены не по референс-дизайну и отличаются от стандартных плат повышенной функциональностью, например, наличием аппаратного мониторинга. В исполнении ASUS этот графический монстр, в отличие от референс-платы, выглядит аккуратным и даже миниатюрным. Система охлаждения графического процессора и видеопамяти состоит из двух частей. Кулер на лицевой стороне состоит из медного основания с тепловой трубкой, привинченных к нему алюминиевых радиаторов, и двух вентиляторов. На обратной стороне платы расположена медная пластина, забирающая тепло от микросхем видеопамяти. Что немаловажно, система охлаждения на видеокарте от ASUS не занимает много места и позволяет спокойно устанавливать PCI-платы в соседний с AGP слот. На видеокарте установлено 256 МБ видеопамяти DDR SDRAM от Hynix c временем цикла 2.5нс (Hynix HY5DU573222 AFM-25). Номинальные тактовые частоты графического процессора и видеопамяти ASUS A9800XT/TVD составляют 412/730 МГц.
Разгону в процессе тестирования эта видеокарта не подвергалась. Соображения здесь следующие: во-первых, RADEON 9800 XT изначально представляет собой продукт "выжимания всех соков", и существенного прироста производительности здесь можно добиться только при экстремальном разгоне. Во-вторых, видеокарты такого класса, как правило, редко подвергают разгону – выше в линейке плат нет более производительных и дорогих видеокарт, и их владельцам уже не к чему стремиться.
ATI RADEON 9800 PRO
ATI RADEON 9800 PRO (R350) был самым высокопроизводительным графическим чипом от ATI до появления RADEON 9800 XT (R360). По сути, RADEON 9800 XT является ничем иным, как официально разогнанным вариантом RADEON 9800 PRO.
После своего появления RADEON 9800 XT перенял у предшественников звание лидера серии чипов от ATI, и, как результат, цены видеокарт на "устаревших" чипах от ATI стали снижаться. Сегодняшнее соотношение цен видеокарт на базе чипов от ATI и NVIDIA позволяет в противовес GeForce FX 5900, о котором речь пойдет ниже, взять не RADEON 9800, а именно RADEON 9800 PRO. Ничего экстраординарного: референс-дизайн RADEON 9800 PRO, стандартная система охлаждения, 128 МБ видеопамяти DDR SDRAM от Samsung с временем цикла 2.8 нс (SAMSUNG K4D263238e-GC2A), номинальные тактовые частоты графического процессора и видеопамяти – 380/680 МГц.