Дата:   17.11.2017 г.
Время:
 
 
Профессионалам и любителям
ПРОСТО * ДОСТУПНО * ИНТЕРЕСНО
01796
Подписной
индекс
Опрос
Ваш дисплей
Погода
 
Архив - ВИДЕОКАРТЫ - Журнал «Компьютер»
ВИДЕОКАРТЫ
№ 9-10'2003     Тема: Железо     ( Прочитано 5364 раз )
 
Видеоадаптер является неотъемлемым элементом системы вывода информации персональных компьютеров с самого момента их появления. Без графического представления информации в реальном времени работать с компьютером так, как мы привыкли это делать, было бы невозможно. К счастью, по прошествии двадцати с лишним лет с момента рождения PC современные пользователи находятся в гораздо более выгодной ситуации, нежели первые покупатели "персоналок".
 
ВИДЕОКАРТЫВ то время единственными используемыми видеоадаптерами были устройства стандарта MDA (Monochrome Display Adapter). Они отлично работали с текстовым режимом по 80 столбцов на 25 строк, который и сейчас можно кое-где встретить. Как бы то ни было, нужно отметить, что тогда PC были прежде всего ориентированы на обработку текстовой информации, так что монохромный MDA полностью удовлетворял потребности пользователей. Следующей ступенью развития стал стандарт GCA (Color Graphics Adapter) - это поколение адаптеров позвояло отображать одновременно до четырех цветов из 16-цветной палитры в разрешениях 640x200 (два цвета) и 320x200 (четыре цвета). Качество изображения в текстовом режиме было невысоким из-за размера матрицы 8х8, не обеспечивающего четких очертаний символов. Поэтому в скором времени наряду с CGA приобрели популярность карта стандарта HGC (Hercules Graphics Card), Адаптеры HGC были монохромными, как и MDA, однако их важнейшим преимуществом стала способность запоминать такие атрибуты символов, как мигание, подчеркивание, яркость и инверсия, что расширило возможности работы с текстом, В графическом режиме максимально доступным разрешением было 720x348.
Первыми по-настоящему и без натяжек графическими адаптерами стали устройства стандарта Enhanced Graphics Adapter, EGA. Типичная EGA-видеокарта поддерживала разрешения 640x480, 640x400, 640x350, 720x350 и 320x200 пикселов, однако не успели эти карты как следует закрепиться на рынке, как произошло их вытеснение следующим поколением видеокарт, которые носили марку VGA
Адаптеры VGA, или Video Graphics Array, практически стали стандартом де-факто для РС-видеокарт. Несмотря на то, что вряд ли сегодня можно где-нибудь встретить карты стандарта VGA, этот стандарт является базовым для всех используемых сейчас стандартов, включая SVGA, XGA и SXGA, В стандартном видеорежиме VGA-карты обеспечивают разрешение в 640x480 пикселов при 16 отображаемых цветах Именно такой режим, например, используется ОС Windows и Windows-приложениями в качестве стандартного; таким образом, для работы с современными приложениями, не ориентированными на графику, теоретически может быть достаточно и карты типа VGA.
 
Внутренняя магистраль компьютера
 
ВИДЕОКАРТЫПо мере совершенствования возможностей и роста производительности видеоадаптере, совершенствовались и системные шины, на которые они устанавливались. Первой стандартизированной системной шиной для персональных компьютеров стала ISA, Industry Standard Architecture. Ее первая версия увидела свет в 1981 году и применялась в компьютерах семейства XT. Шина обеспечивала параллельную передачу 8 бит данных, функционировала на частоте 4,77 МГц и обеспечивала пропускную способность в 1,2 МБ/с. В1984 году ее сменила 16-разрядная версия. Особенностями новой ISA стали рабочая частота 8,33 МГц, пропускная способность на уровне 5,3 МБ/с и впервые реализованная функция bus mastering (передача данных по шине без участия центрального процессора). Новая шина получила широкое распространение и до сих пор встречается в устаревших, но работоспособных персональных компьютерах . Как бы то ни было, рост производительности видеоадаптеров и PC в целом потребовал разработки новой, существенно более производительной шины, которая к тому же должна была быть обратно совместимой с общепринятым стандартом - ISA. Такой шиной в 1988 году стала ЕISA (Extended ISA). Разрядность была увеличена до | 32 бит, что в сочетании с рабочей частотой 8,33 МГц дало пропускную способность в 33 МБ/с. 32-разрядная адресация позволила адресовать до 4 ГБ памяти, а поддержка Multiply Вus Master - сущетвенно повысить производительность всей системы в целом. Шина EISA успешно просуществовала до начала 90-х годов, до того момента, когда распространенность высокопроизводительных на тот момент процессоров Intel 80486 достигла некоего критического уровня. Дело в том, что по мере роста производительность PC, достигаемого за счет многих факторов производительности системных шин наращивалась лишь экстенсивно, за счет увеличения разрядности и добавления новых линий. Создание нового поколения процессоров, работавших на тактовых частотах до 66 МГц, увеличение емкости жестких дисков и создание более быстрых контроллеров, а также разработка и активное продвижение на рынок графических интерфейсов пользователя (Windows) потребовали резкого увеличения скорости обмена с устройствами. Напомним, что тогда видеоадаптеры работали на той же шине, что и остальные системные устройства, а до внедрения специальной шины для видеоадаптеров AGP, столь распространенной сейчас, оставалось несколько лет. Очевидным выходом из ситуации явилась концепция осуществления части операций обмена данными, требующих высоких скоростей, не через шину ввода/вывода, а через процессорную шину, примерно так же, как подключается внешняя кэш-память. В качестве решения, удовлетворяющего всем требованиям, в августе 1992 года ассоциация Video Electronic Standard Association (VESA), представляющая более 100 компаний, предложила использовать, в компьютерах на базе процессоров Intel 80486 архитектуру VESA (она же VL-Bus, она же Local Вus). Иначе говоря, шина VESA является продолжением той магистрали, по которой микропроцессор обменивается с оперативной памятью. Поэтому она оказалась очень дешевой в реализации, и в 1993-1994 годах VL-Bus получил широчайшее распространение на компьютерах с процессором 80486 и его модификациями. Несмотря на то, что шина была разработана для работы с видеоконтроллерами, осуществлялась поддержка и других устройств (например, контроллеров жестких дисков). Максимальная теоретическая пропускная способность шины достигала 160 МБ/с при частоте 50 МГц, и 107 МБ/с при частоте 33 МГц. Появление VЕSA стало серьезным шагом вперед для всей компьютерной индустрии, так как она смогла устранить оба "бутылочных горлышка" систем того времени: низкие скорости обмена данными с видеоадаптером и жестким диском. И все же VL-Вus оказалась лишь сиюминутным решением, что было связано с несколькими серьезными недостатками, присущими шине: привязанностью к шине процессора, которая отличалась от шин CPU Pentium и процессоров следующих поколений, ограничениями по быстродействию (шина использовала основную частоту при работе с процессорами с множителем частота, например 33 МГц на 486DX/2 66 МГц), схемотехнике и количеству плат.
 
Новый прорыв - шина PCI
 
Победное шествие процессоров Pentium состоялось уже в компании с новой шиной разработки Intel -Peripheral Component Inter-connect, иди PCI. При разработке PCI была поставлена цель создать принципиально новый интерфейс, который бы не являлся усовершенствованием прежних технологий, не зависел от платформы (мог работать с будущими поколениями процессоров), имел высокую производительность и был дешев в производстве. Благодаря отказу от использования шины процессора, PCI могла работать самостоятельно, не обращаясь к последней с запросами. Процессор получил возможность работать с памятью в то время, когда по шине PCI передаются данные, что позволило его существенно разгрузить. Частота работы шины 33 MHz или 66 MHz позволяет обеспечить широкий диапазон пропускных способностей (с использованием пакетного режима): 132 МБ/с при 32-bit/ЗЗ МГц, 264 МБ/с при 32-bit/66 МГц, 264 МБ/с при 64-bit/33 МГц и 528 МБ/с при 64-bit/66 МГц, В настоящее время в большинстве случаев используется 32-разрядная PCI, работающая на частоте 33 МГц, то есть в самом медленном своем воплощении. Поэтому вполне логично, что в ближайшем будущем начнется повсеместное внедрение более скоростных стандартов PCI. Скорее всего, это будет 33-мегагерцевая 64-разрядная шина, так как не все карты, предназначенные для работы на 33 МГц смогут работать на 66.
То, что появится какой-нибудь новый стандарт, претендующий на место нынешней шины в наших компьютерах, маловероятно. Во-первых, потому, что PCI получила за эти годы весьма широкое распространение, и мало кто захочет отказываться от тех PCI-устройств, которые уже выпущены и выпускаются в грандиозных количествах. Во-вторых, Intel вряд ли допустит появление на рынке конкурента (если, конечно, инициатива не будет исходить от нее самой).
На несколько лет с момента своего появления PCI стала стандартом де-факто среди видеоадаптеров и полностью удовлетворяла потребности пользователей, работающих с двумерной графикой. Уделом приложений с использованием полноценной трехмерной графики оставались мощные рабочие станции, а на персональных компьютерах она только-только делала первые шаги. Как бы то ни было, становление трехмерной графики в профессиональных приложениях и играх наряду с взрывным ростом производительности процессоров привело к тому, что возможностей PCI стало явно не хватать. Это узкое место было оперативно ликвидировано Intel путем создания новой шины - AGP (Accelerated Graphics Port, ускоренный графический порт). За сравнительно недолгий срок своего существования шина успела получить две ревизии 1.0 и 2.0. На сегодняшний день материнских плат и видеоадаптеров для AGP 1.0 уже не выпускается, а все современные устройства используют шину ревизии 2.0 с различным количеством транзакций (пересылок блоков данных за один 66-мегагерцовый такт), 4х (четыре транзакции) или 8х (соответственно, восемь). При использовании восьми транзакций пропускная способность шины теоретически достигает 2 ГБ/с!
 
 
 
 
 
Современные видеоадаптеры
 
В качестве примера "классических" видеоадаптеров среднего уровня производительности, отвечающего большинству возникающих задач, можно привести семейства видеокарт на процессорах GeForce 4 серии MX и Radeon 8500 (R250).
Видеокарты различных производителей на чипах семейства видеопроцессоров Nvidia GeForce 4 по-прежнему являются лидерами продаж и пользуются заслуженной популярностью. Для того чтобы лучше удовлетворять спрос, инженеры Nvidia создали сразу несколько процессоров, объединенных общими технологиями, однако обладающих различным уровнем быстродействия и, как следствие, различных по стоимости. Впервые такой подход был опробован на семействе GeForce 2 и полностью подтвердил надежды маркетологов. Видеокарта ASUS V8170 Magic на чипе GeForce 4 MX 420 твердо стоит в начале модельного ряда и позиционируется в качестве "компромиссного решения" - максимум производительности за минимальные деньги.
 
ВИДЕОКАРТЫ
Pixel Veiw GeForce 4 MX 460
 
В комплект поставки V8170 входит непосредственно плата, кабель для соединения с телевизором, две брошюрки с инструкциями, диск с драйверами, а также игровой диск с полными версиями игр Aquanox, Midnight GT (Rage Rallу) и несколькими демоверсиями. Кроме того, на отдельном CD прилагается программа ASUS DVD четвертой версии, весьма напоминающая старый добрый PowerDVD.
По своим возможностям процессор GeForce MX 420 представляет собой нечто среднее между GeForce 2 и более мощными версиями семейства GeForce 3/4. Более всего стоит отметить высокопроизводительный интерфейс работы со 128-битной DDR-памятью, поддержку полноэкранного сглаживания FSAA, два встроенных контроллера LCD-панелей, двойные конвейеры закраски и встроенный RAMDAC.
В работе карта ведет себя весьма стабильно, на картинке не возникает никаких дефектов или артефактов Несмотря на то, что V8170 способна работать в различных режимах вплоть до 1600x1200x75 Гц, лучшим с точки зрения четкости изображения и комфортности работы выглядит режим 1280x1024x100 Гц. При выводе изображения на телевизор его качество сохраняет приемлемый уровень, хотя, конечно, этот режим работы предназначен скорее для заядлых игроков. Отдельно стоит отметить качество декодирования DVD-сигнала - изображение двигается плавно, зернистости не наблюдается, а создающееся впечатление остается всецело положительным. Таковым оно сохраняется и при выводе DVD-сигнала на телевизор, что вполне способно принести карте дополнительные очки в глазах любителей смотреть фильмы с компьютера на большом экране.
 
ВИДЕОКАРТЫ
Pixel Veiw GeForce 4 Ti4400
 
Что касается игр, то при достаточно мощном процессоре в режиме 1280x1024 количество кадров в секунду, выдаваемых GeForce 4 MX 420 при игре в Quake 3, стабильно держится в пределах 80-100, чего хватит, чтобы удовлетворить требования даже самых заядлых геймеров. Сглаживание, которое обеспечивает "фамильная" технология GeForce 4 Quincunx, выглядит весьма прилично и быстро работает - падение производительности при его включении практически незаметно. К сожалению, ни одному из производителей видеокарт пока не удалось решить вопроса общего "замыливания" картинки при использовании технологий сглаживания изображения (antialiasing).
Подводя итог, можно выразить удовлетворение от того факта, что в продукции Nvidia и других производителей с каждым годом и поколением существенно улучшается соотношение производительность/цена. Несмотря на статус карты начального уровня, ASUS V8170 Magic в полной мере отвечает всем современным требованиям, поддерживает основные интерфейсы работы с трехмерной графикой Open GL 1,3 и DirectX 8, обеспечивая при этом необходимый уровень производительности.
 
ВИДЕОКАРТЫ
Видеокарта Radeon 8500
 
Канадская компания АTI, основанная в 1985 году, заслужила доброе имя передовыми для своего времени видеоадаптерами серии Mach, обеспечивавшими практически профессиональный уровень производительности и качества при работе с 2D-графикой. Взрыв интереса к использованию трехмерной графики в игровых и профессиональных приложениях не застал инженеров из ATI врасплох, однако выйти на передовые позиции компании удалось совсем недавно. Видеопроцессоры ее производства на равных соперничают с изделиями Nvidia, причем верх одерживает попеременно то одна, то другая сторона.
Видеопроцессор адаптера Radeon 8500 LE работает на частоте 250 МГц. В "тандеме" с 64 МБ быстрой 4-наносекундной DDR-памяти с эффективной частотой 500 МЩ, производительности адаптера хватает для подавляющего большинства современных игровых и профессиональных приложений. Чип включает в себя 4 текстурных конвейера, 2 текстурных блока и способен обрабатывать 6 текстур за один проход. Разрядность шины памяти 8500 LE совпадает с таковой у GeForce 4 MX и составляет 128 бит. Частота встроенного цифро-аналогового преобразователя RAMDAC составляет 400 МГц, что позволяет обеспечивать стабильную четкую "картинку" в разрешении 1600x1200 и выше. Адаптер оснащен специальным чипом Rage Theater, ответственным за вывод изображения на телевизионный монитop. Результаты его работы вызывают уважение к инженерам ATI - качество изображения находится на высоте.
 
ВИДЕОКАРТЫ
Pixel Veiw GeForce 4 MX 420
 
Отдельно стоит отметить то, что RADEON 8500 поддерживает аппаратное декодирование MPEG2 при воспроизведении DVD - обратное дискретное косинусное преобразование, или, если называть это аббревиатурой, - IDCT. При использовании программного проигрывателя с поддержкой этой функции, поставляемого в комплекте с картой, нагрузка на центральный процессор может быть уменьшена в несколько раз.
Во всем, что касается работы с трехмерной графикой, особенно в игровых приложениях, адаптер показывает отличную производительность, в большинстве тестов обгоняя GeForce 4МХ 420. В достижении такого уровня быстродействия чипу помогает реализованная аппаратная поддержка фирменных технологий от ATI: TRU-FORM (позволяет улучшать качество моделей в играх путем разбиения треугольников, из которых они состоят), SMARTSHADER (объединяет блоки пиксельных и вершинных шейдеров RADEON 8500, которые были названы PIXEL TAPESTRY II и CHARISMA ENGINE П), SMOOTHVISION (новый метод аппаратного полноэкранного сглаживания) и HyperZ II (технология повышения эффективности работы ускорителя за счет отсечения невидимых поверхностей).
Итак, проследив путь развития видеоадаптеров начиная с самых первых, можно с уверенностью сказать, что за весь срок существования PC их возможности гармонично развивались, зачастую даже опережая "ход событий", а скачок производительности у сегодняшних моделей по сравнению с передовыми устройствами прошлого впечатляет не хуже, чем таковой у центральных процессоров. По сути дела, владелец современного настольного компьютера сейчас распоряжается вычислительной мощностью серьезной рабочей станции двухлетней давности, а используемые в играх-"стрелялках" спецэффекты раньше могли только сниться постановщикам фильмов жанра "action". Очевидно, в недалеком будущем нас ожидает переход к фотореалистичной графике, и, возможно, к абсолютно новым способам взаимодействия с PC, построенный на трехмерном пользовательском интерфейсе.
 
 

 
 
На главную страницу На предыдущую страницу На начало страницы
 
 
 
 
 
2009 - 2017 © СПД Зайцев А.Б.
Сайт является средством массовой информации.
При перепечатке и цитировании в печатных СМИ ссылка на журнал "Компьютер" обязательна.
При перепечатке и цитировании в Интернете обязательна активная гиперссылка на сайт Comput.com.ua, не закрытая для индексирования.
Украина онлайн Рейтинг@Mail.ru Рейтинг Сайтов YandeG