Scopul
lucrarii:
De a face cunoştinţă cu subsistemele
video a calculatorului
Placa Video: O placă video, adaptor video sau placă
grafică este un card de
expansiune a cărui funcție este de a genera imagini căte un monitor. Multe
plăci video au funcții adăugate, precum redarea accelerată de scene 3D și
grafică 2D, adaptor TV tuner,
decodare MPEG-2/MPEG-4 sau capacitatea de a utiliza mai multe monitoare
(multi-monitor). Alte plăci video moderne sunt utilizate pentru scopuri mai
exigente, precum jocurile PC.
Plăcile video pot fi
integrate in placa de bază la PC-urile mai vechi. Acest cip
grafic are de obicei o cantitate mică de memorie și preia o parte din memoria RAM a sistemului principal, reducând astfel
memoria RAM totală disponibilă. Aceasta se mai numește grafică integrată care
are un nivel scăzut de performanță și este nedorită de cei ce își doresc să
ruleze aplicații 3D. Aproape toate plăcile de bază permit dezactivarea graficii
integrate prin intemediul BIOS-ului. Pentru acest
lucru este necesar ca placa de bază să fie prevăzută cu suport AGP, pentru
atașarea unei plăci video.
Modul de afisare a datelor pe ecranul
monitorului se face in mod similar operatiei de citire a unei carti:
prin baleiere de la stanga la
dreapta, si de sus in jos, punct-cu-punct (pixel-cu-pixel). Astfel, comenzile
de afisare generate de placa video constau din: informatia de culoare a
fiecarui punct de afisare (pixel) in parte (rosu/verde/albastru), si din
semnalele de sincronizare a baleierii pixelilor: pe orizontala (semnal
sincro-linii) si pe verticala (semnal sincro-cadre).Dintre functiile realizate
de placile video, se pot enumera: stabilirea dimensiunii de afisare
(adresabilitatii pixelilor): 640x480, 800x600, etc., confundata frecvent cu
notiunea de rezolutie; numarul maxim de culori ce pot fi afisate; generare
automata de caractere; diverse operatii pe zone de pixeli (umplere cu o culoare
data, deplasare); etc.
Arhitectura si partile componente ale unei placi video
uzuale Componentele de baza ce alcatuiesc arhitectura unei placi video sunt:
memoria video, coprocesorul video, registrii de deplasare, controllerul de
atribute, circuitele de conversie analog-numerica, video-BIOS, controllerul de
magistrala, generatoare de tact.
Caracteristici
generale ale placilor video:
Pixel:
Este elementul unitate al afisarii la un moment dat,
din punctul de vedere al placii video. Este
caracterizat de coordonatele pe
orizontala si verticala (X, Y) ale pozitiei sale in cadrul [frame] de afisat,
si de informatia de culoare(sau nivelul de gri) caracteristica. Nu exista pe
ecranul monitorului nici un obiect fizic real care sa poata fi numit pixel, el
existand doar in memoria video a placii grafice. Pe ecran, un pixel poate fi
mai mare, egal, sau mai mic decat un punct luminos (elementul de rezolutie al
ecranului); depinzand de adresabilitatea de pixel a modului curent video al
placii, si de capacitatile monitorului. Daca pixelul e mai mare ca elementul de
rezolutie a ecranului (cazul cel mai frecvent, si preferabil), imginea afisata
va fi clara, cu toate detaliile vizibile; un pixel va fi format din mai multe
puncte luminoase pe ecran. Acest caz corespunde unui mod video in care adresabilitatea
de pixel este mai mica decat capacitatile maxime de afisare ale monitorului. In
celelalte cazuri, detaliile imaginii devin din ce in ce mai mici si mai greu de
afisat, rezultand in extremis o imagine neclara.
Adresabilitatea
pixelilor: Numarul de pixeli pe care cartela
grafica ii poate afisa intr-un anumit mod video. Se exprima in (nr. de pixeli
pe orizontala) x (nr. de pixeli pe verticala). Este frecvent confundata cu
notiunea de rezolutie, care e o caracteristica a monitorului. Este dependenta
de dimensiunea si structurarea memoriei video, si de frecventa maxima de lucru
a RAMDAC. Tab. 1. prezinta adresabilitatile standard de pixel la PC.
Adancimea
de culoare:Numarul de biti utilizati in memoria
video pentru exprimarea informatiei de culoare a fiecarui pixel. Este
echivalent cu numarul de planuri de biti [bit planes] care structureaza memoria
video. De asemenea depinde ca valoare maxima de latimea in biti a intrarii
RAMDAC. Valori uzuale pentru adancimea de culoare sunt: 1 (2 culori posibile -
afisare monocroma), 2 (4 culori), 4 (16 culori), 8 (256 culori), 15 (32k culori),
16 (64k culori, afisare denumita "High Color"), 24 (16.7M culori,
denumita "True Color" deoarece ochiul uman poate distinge doar 5-6
milioane de nuante diferite). Placile video cu adancimi de culoare mai mari ca
24, de exemplu, 32, sunt de obicei tot True Color cu facilitati de extensie.
Planele de biti de extensie (8 in cazul a 32 de biti) sunt folosite pentru stocarea
altor atribute per pixel (textura, informatie de adancime 3D [z-buffer], etc.).
Ceasul
de punct (frecventa de pixel): Este frecventa maxima
cu care placa video poate transfera spre monitor informatia completa necesara afisarii
unui pixel pe ecran. Se masoara in MHz, si este srtict dependenta de frecventa
maxima de lucru a RAMDAC. Este o masura indirecta a performantelor placii:
adresabilitatea de pixel si rata de reamprospatare verticala maxime. Un calcul
aproximativ al frecventei de pixel necesara unei adresabilitati XxY si pentru o
rata de reamprospatare verticala R, tinand cont si de timpii de revenire pentru
baleierea pe orizontala si cea pe verticala, este: frecventa de pixel =
(1.33*X)*(1.05*Y)*R Rata de
reamprospatare pe orizontala (frecventa de linii): Este frecventa, exprimata in
kHz, cu care este baleiata (afisata) o linie orizontala de imagine pe ecran.
Rata
de reamprospatare pe verticala (frecventa de cadre, rata video):Numarul
de cadre [frames] ce pot fi afisate intr-o secunda pe ecranul monitorului. Un
cadru acopera toata suprafata de afisare
a unui monitor, si este compus dintr-un numar dat de linii orizontale.
Reprezinta o caracteristica de baza in masurarea performantelor cuplului placa
video - monitor. Pentru ca afisarea sa fie de calitate (fara palpairi
[flickers], eventual cu rastru neantretesut [noninterlaced]), este necesara o
rata video de minim 60Hz pentru orice adresabilitate de pixel folosita.
Latimea
magistralei video: Este dictata de coprocesorul grafic
de pe placa video. Poate influenta performantele placii grafice intr-un mod
direct proportional. In majoritatea cazurilor insa, gatuirea vitezei de
procesre grafica apare la magistrala sistem si la procesorul calculatorului
gazda, nu la componentele placii video.
Caracteristicile
placii video NVidia GeForce GT 320M:
Testarea placii video a PC am efectuat-o
prin intermediul programului 3DMark versiune 2006. In urma executarii testarii
am obtinut asa rezultate :
1. Rata
medie de afisare a cadrelor 17.38 fps, rata max. 62.5 fps, rata min 1.40 fps.
Rata reprezentata grafic in decursul a 100 s.
1. Memorie
totala alocata 982 MB, dintre care pentru textura 982 MB.
2. Dimensiune
maxima a adresabilitatii video 8kpx/8kpx.
3. Bus
PCI Express.
4. Numarul
de tranzistoare 314 mln.
5. Numarul
de procese de textura 8.
6. Tipul
memoriei GDDR3 cu o frecventa de 790 MHz.
7. Viteza
PCI Express 8x (viteza 2GB/s).
Concluzie:
In urma analizei placii video am
determinat ca parametrii placii sunt de statistica medie. Parametrii permit o
afisare mai rapida a datelor insa ceia ce e caracteristic este ca claritatea
imaginilor este mai proasta. Adresabilitatea video permite afisarea cu succes
la desktopul cu o rezolutie de 1200px/900px.
