Grafická karta - Graphics card

Grafická karta
RTX 3090 Founders Edition! .Jpg
Nvidia GeForce RTX 3090 Founders Edition
Připojuje se k Základní deska  prostřednictvím jednoho z:

Zobrazení pomocí jednoho z:

Grafická karta (také volal grafická karta , grafická karta , grafická karta nebo grafický adaptér ) je rozšiřující karta , která generuje zdroj výstupních obrazů do zobrazovacího zařízení (jako je například počítačový monitor ). Často jsou inzerovány jako samostatné nebo vyhrazené grafické karty, přičemž se zdůrazňuje rozdíl mezi těmito a integrovanými grafickými kartami . Jádrem obou je grafická procesorová jednotka (GPU), což je hlavní část, která provádí skutečné výpočty, ale neměla by být zaměňována s grafickou kartou jako celkem, ačkoli „GPU“ se často používá jako metonymická zkratka viz grafické karty.

Většina grafických karet není omezena na jednoduchý zobrazovací výstup. Jejich integrovaný grafický procesor může provádět další zpracování a odebrat tento úkol z centrálního procesoru počítače. Například Nvidia a AMD (dříve ATI ) vyráběly karty, které vykreslují grafické kanály OpenGL a DirectX na hardwarové úrovni. V pozdnějších 2010s, tam byl také tendence používat výpočetní schopnosti grafického procesoru k řešení non-grafické úlohy , které lze provést pomocí OpenCL a CUDA . Grafické karty se široce používají pro školení AI , těžbu kryptoměn a molekulární simulaci .

Obvykle je grafická karta vyráběna ve formě desky s plošnými spoji (rozšiřující deska) a vložena do rozšiřujícího slotu, univerzálního nebo specializovaného (AGP, PCI Express). Některé byly vyrobeny pomocí vyhrazených skříní, které jsou k počítači připojeny pomocí dokovací stanice nebo kabelu. Tito jsou známí jako eGPU.

Dějiny

Standardy jako MDA , CGA , HGC , Tandy , PGC , EGA , VGA , MCGA , 8514 nebo XGA byly zavedeny v letech 1982 až 1990 a podporovala je řada výrobců hardwaru .

3dfx Interactive byla jednou z prvních společností, která vyvinula GPU s 3D akcelerací (se sérií Voodoo) a první, kdo vyvinul grafickou čipovou sadu určenou pro 3D, ale bez podpory 2D (což k fungování vyžadovalo přítomnost 2D karty) . Nyní je většina moderních grafických karet postavena na grafických čipech od AMD nebo od Nvidie . Do roku 2000 byl 3dfx Interactive také důležitým a často průkopnickým výrobcem. Většina grafických karet nabízí různé funkce jako zrychlené vykreslování 3D scén a 2D grafiky , dekódování MPEG-2/MPEG-4, televizní výstup nebo možnost připojení více monitorů ( více monitorů ). Grafické karty mají také možnosti zvukové karty pro výstup zvuku - spolu s videem pro připojené televizory nebo monitory s integrovanými reproduktory.

V oboru se grafickým kartám někdy říká grafické přídavné desky , zkráceně AIB s, přičemž slovo „grafika“ se obvykle vynechává.

Diskrétní vs integrovaná grafika

Klasická architektura stolního počítače s výraznou grafickou kartou přes PCI Express . Typické šířky pásma pro dané paměťové technologie chybí latence paměti . Nulová kopie mezi GPU a CPU není možná , protože obě mají své odlišné fyzické paměti. Data musí být zkopírována z jednoho do druhého, aby byla sdílena.
Integrovaná grafika s rozdělenou hlavní pamětí : část systémové paměti je přidělena výhradně GPU. Nulová kopie není možná, data je nutné zkopírovat přes sběrnici systémové paměti z jednoho oddílu do druhého.
Integrovaná grafika s jednotnou hlavní pamětí , k nalezení AMD „Kaveri“ nebo PlayStation 4 ( HSA ).

Jako alternativu k použití grafické karty lze video hardware integrovat do základní desky , procesoru nebo systému na čipu . Oba přístupy lze nazvat integrovanou grafikou. Implementacím na základní desce se někdy říká „palubní video“. Téměř všechny základní desky stolních počítačů s integrovanou grafikou umožňují deaktivaci integrovaného grafického čipu v systému BIOS a mají slot PCI nebo PCI Express (PCI-E) pro přidání výkonnější grafické karty místo integrované grafiky. Možnost deaktivovat integrovanou grafiku někdy také umožňuje pokračování v používání základní desky, na které selhalo palubní video. Někdy lze k napájení samostatných displejů použít současně integrovanou grafiku i diskrétní (někdy nazývanou dedikovaná) grafická karta. Mezi hlavní výhody integrované grafiky patří cena, kompaktnost, jednoduchost a nízká spotřeba energie. Nevýhoda výkonu integrované grafiky vzniká, protože grafický procesor sdílí systémové prostředky s CPU. Diskrétní grafická karta má vlastní paměť s náhodným přístupem ( RAM ), vlastní chladicí systém a vyhrazené regulátory výkonu, přičemž všechny komponenty jsou navrženy speciálně pro zpracování obrazových záznamů. Upgradování na diskrétní zátěž grafické karty funguje z CPU a systémové RAM, takže nejenže bude zpracování grafiky rychlejší, ale celkový výkon počítače se výrazně zlepší. To je často nutné pro přehrávání videoher, práci s 3D animací nebo úpravu videa.

AMD i Intel představily CPU a základní desky, které podporují integraci GPU do stejné matrice jako CPU. AMD prodává CPU s integrovanou grafikou pod ochrannou známkou Accelerated Processing Unit (APU), zatímco Intel prodává podobnou technologii pod značkami „ Intel HD Graphics a Iris “. S procesory 8. generace Intel oznámil řadu integrovaných grafických karet Intel UHD pro lepší podporu 4K displejů. I když stále nejsou ekvivalentní výkonu diskrétních řešení, platforma Intel HD Graphics poskytuje výkon blížící se diskrétní grafice středního dosahu a technologie AMD APU byla přijata jak herními konzolami PlayStation 4, tak Xbox One .

Poptávka po energii

Jak rostl výpočetní výkon grafických karet, rostl i jejich požadavek na elektrickou energii. Současné vysoce výkonné grafické karty obvykle spotřebovávají velké množství energie. Například tepelný návrhový výkon (TDP) pro GeForce Titan RTX je 280 wattů. Při testování při hraní měla GeForce RTX 2080 Ti Founder's Edition průměrnou spotřebu energie 300 wattů. Přestože se výrobci CPU a napájecích zdrojů v poslední době posunuli k vyšší účinnosti, nároky na výkon GPU stále rostly, takže grafické karty mohou mít největší spotřebu energie ze všech jednotlivých částí počítače. Přestože napájecí zdroje také zvyšují svůj výkon, problémem je připojení PCI-Express , které je omezeno na napájení 75 wattů. Moderní grafické karty se spotřebou přes 75 wattů obvykle obsahují kombinaci šestipólových (75 W) nebo osmipinových (150 W) zásuvek, které se připojují přímo k napájecímu zdroji. Zajištění adekvátního chlazení se v takových počítačích stává výzvou. Počítače s více grafickými kartami mohou vyžadovat napájení přes 750 wattů. Extrakce tepla se stává hlavním aspektem návrhu pro počítače se dvěma nebo více špičkovými grafickými kartami.

Velikost

Grafické karty pro stolní počítače se dodávají v jednom ze dvou profilů velikosti, které umožňují přidání grafické karty i do malých počítačů. Některé grafické karty nemají obvyklou velikost, a proto jsou kategorizovány jako nízkoprofilové. Profily grafických karet jsou založeny pouze na výšce, přičemž nízkoprofilové karty zabírají méně než výška slotu PCIe, některé mohou být tak nízké jako „poloviční výška“. Délka a tloušťka se mohou velmi lišit, přičemž špičkové karty obvykle zabírají dva nebo tři rozšiřující sloty a u karet s dvojitým grafickým procesorem-jako je Nvidia GeForce GTX 690-obvykle přesahující délku 250 mm (10 palců). Obecně platí, že většina uživatelů upřednostňuje kartu s nižším profilem, pokud je záměrem vložit více karet nebo se setkají s problémy s odstraněním jiných komponent základní desky, jako jsou sloty DIMM nebo PCIE. To lze opravit větším pouzdrem, které se dodává ve velikostech jako střední věž a plná věž. Plné věže se obvykle vejdou na větší základní desky ve velikostech jako ATX a micro ATX. Čím větší je skříň, tím větší je základní deska, tím větší je grafická karta nebo několik dalších komponent, které získají případové nemovitosti.

Škálování více karet

Některé grafické karty lze propojit, aby bylo možné škálovat zpracování grafiky na více kartách. To se provádí buď pomocí sběrnice PCIe na základní desce, nebo běžněji datového mostu. Obecně platí, že karty musí být stejného modelu, aby mohly být propojeny, a většina karet s nízkou spotřebou energie nemůže být takto spojena. AMD i Nvidia mají vlastní metody škálování, CrossFireX pro AMD a SLI (od generace Turing, nahrazené NVLink ) pro Nvidia. Karty od různých výrobců nebo architektur čipových sad nelze použít společně pro škálování více karet. Pokud má grafická karta různé velikosti paměti, bude použita nejnižší hodnota, přičemž na vyšší hodnoty nebude brán zřetel. V současné době lze škálování na kartách pro spotřebitele provádět až pomocí čtyř karet. Použití čtyř karet vyžaduje velkou základní desku se správnou konfigurací. V této konfiguraci se čtyřmi kartami lze konfigurovat grafickou kartu Nvidia GeForce GTX 590. Jak je uvedeno výše, uživatelé se budou chtít držet stejné karty výkonu pro optimální použití. Základní desky jako ASUS Maximus 3 Extreme a Gigabyte GA EX58 Extreme jsou certifikovány pro práci s touto konfigurací. K provozu karet v SLI nebo CrossFireX je nutný certifikovaný velký napájecí zdroj. Požadavky na napájení musí být známy před instalací správného napájení. Pro konfiguraci čtyř karet je potřeba napájení 1000+ wattů. Příkladem jsou zásoby AcBel PC8055-000G a Corsair AX1200. U jakékoli relativně výkonné grafické karty nelze přehlédnout řízení teploty. Grafické karty vyžadují dobře větrané šasi a tepelné řešení. Obvykle je vyžadováno chlazení vzduchem nebo vodou, ačkoli GPU s nízkým výkonem mohou využívat pasivní chlazení, větší konfigurace používají vodní řešení nebo ponorné chlazení, aby dosáhly správného výkonu bez tepelného škrcení.

SLI a Crossfire jsou stále méně obvyklé, protože většina her plně nevyužívá více GPU, protože si je většina uživatelů nemůže dovolit. Několik GPU se stále používá na superpočítačích (jako na Summitu ), na pracovních stanicích pro zrychlení vykreslování videa a 3D, pro VFX a pro simulace a v AI k urychlení školení, jak je tomu v případě řady pracovních stanic a serverů DGX od společnosti Nvidia.

3D grafická rozhraní API

Grafický ovladač obvykle podporuje jednu nebo více karet od stejného dodavatele a musí být speciálně napsán pro operační systém. Operační systém nebo doplňkový softwarový balíček může navíc poskytovat určitá programovací rozhraní API pro aplikace k provádění 3D vykreslování.

Dostupnost API 3D vykreslování napříč operačními systémy
OS Vulkan Přímý X GNMX Kov OpenGL OpenGL ES
Okna Ano Microsoft Ne Ne Ano Ano
Operační Systém Mac MoltenVK Ne Ne Jablko Jablko Ne
Linux Ano Víno Ne Ne Ano Ano
Android Ano Ne Ne Ne Nvidia Ano
iOS MoltenVK Ne Ne Jablko Ne Jablko
Tizen Ve vývoji Ne Ne Ne Ne Ano
Sailfish OS Ve vývoji Ne Ne Ne Ne Ano
Xbox Ne Ano Ne Ne Ne Ne
Orbis OS (PlayStation) Ne Ne Ano Ne Ne Ne
Wii U Ano Ne Ne Ne Ano Ano

Použijte konkrétní GPU

Některé GPU jsou navrženy s ohledem na konkrétní použití:

  1. Hraní
  2. Cloudové hraní
  3. Pracovní stanice
  4. Cloudová pracovní stanice
  5. Cloud umělé inteligence
  6. Automobil bez řidiče

Průmysl

Od roku 2016 jsou hlavními dodavateli GPU (grafických čipů nebo čipových sad) používaných v grafických kartách AMD a Nvidia. Podle Jon Peddie Research měl AMD ve třetím čtvrtletí 2013 podíl na trhu 35,5%, zatímco Nvidia 64,5%. V ekonomii je tato průmyslová struktura označována jako duopol . AMD a Nvidia také vyrábějí a prodávají grafické karty, které se v tomto odvětví nazývají grafické přídavné desky (AIB). (Viz Srovnání grafických procesorových jednotek Nvidia a Porovnání grafických procesorových jednotek AMD .) Kromě marketingu vlastních grafických karet prodávají AMD a Nvidia své GPU autorizovaným dodavatelům AIB, které AMD a Nvidia označují jako „partnery“. Skutečnost, že Nvidia a AMD přímo soutěží se svými zákazníky/partnery, komplikuje vztahy v oboru. Je také pozoruhodné, že AMD a Intel jsou přímými konkurenty v odvětví CPU, protože grafické karty AMD mohou být použity v počítačích s procesory Intel. Přechod Intelu na APU může oslabit AMD, které až dosud odvozovalo významnou část svých příjmů z grafických komponent. Ke druhému čtvrtletí roku 2013 existovalo 52 dodavatelů AIB. Tito dodavatelé AIB mohou prodávat grafické karty pod svými vlastními značkami nebo vyrábět grafické karty pro značky soukromých značek nebo vyrábět grafické karty pro výrobce počítačů. Někteří dodavatelé AIB, jako je MSI, staví grafické karty založené na AMD i Nvidia. Jiné, například EVGA, staví pouze grafické karty založené na Nvidia, zatímco XFX nyní staví pouze grafické karty AMD. Několik dodavatelů AIB je také dodavateli základních desek. K největším dodavatelům AIB, založeným na globálním maloobchodním tržním podílu grafických karet, patří tchajwanský Palit Microsystems , hongkongský PC Partner (který prodává grafické karty AMD pod svou značkou Sapphire a grafické karty na bázi Nvidia pod svou značkou Zotac ), Tchajwanský počítačový výrobce Asus , tchajwanský ( MSI ), tchajwanský Gigabyte Technology , Brea, Kalifornie , americký EVGA (který také prodává počítačové komponenty, jako jsou napájecí zdroje) a Ontario, Kalifornie, USA založené XFX . (Mateřská společnost XFX má sídlo v Hongkongu.)

Trh

Zásilky grafických karet dosáhly vrcholu 114 milionů v roce 1999. Naproti tomu ve třetím čtvrtletí 2013 dosáhly celkem 14,5 milionu kusů, což je pokles o 17% oproti úrovním 3. čtvrtletí 2012 a 44 milionů v roce 2015. Prodej grafických karet trend směrem dolů v důsledku vylepšení integrovaných grafických technologií; špičková grafika integrovaná v CPU může poskytovat výkon konkurenceschopný s grafickými kartami nižší třídy. Prodeje grafických karet zároveň vzrostly v segmentu špičkových produktů, protože výrobci přesunuli své zaměření na priority trhu s hrami a nadšenci.

Kromě herních a multimediálních segmentů se grafické karty stále častěji používají pro obecné účely , například pro zpracování velkých dat . Růst kryptoměny kladl extrémně vysokou poptávku po špičkových grafických kartách, zejména ve velkém množství, kvůli jejich výhodám v procesu těžby. V lednu 2018 došlo u grafických karet střední a vyšší třídy k velkému nárůstu cen, přičemž mnoho maloobchodníků mělo nedostatek zásob kvůli značné poptávce na tomto trhu. Společnosti vydávající grafické karty vydaly karty specifické pro těžbu určené k provozu 24 hodin denně, sedm dní v týdnu a bez výstupních portů videa. Průmysl grafických karet zaznamenal útlum kvůli nedostatku čipů 2020–21.

Díly

Radeon HD 7970 s hlavním chladičem odstraněna, znázorňující hlavní komponenty karty. Velký, nakloněný stříbrný předmět je matrice GPU, která je obklopena čipy RAM, které jsou pokryty chladiči z extrudovaného hliníku. Obvody dodávky energie jsou namontovány vedle paměti RAM, v blízkosti pravé strany karty.

Moderní grafická karta se skládá z desky s plošnými spoji, na které jsou namontovány součásti. Tyto zahrnují:

Jednotka pro zpracování grafiky

Grafické zpracování jednotky ( GPU ), také někdy nazýván vizuální zpracování jednotka ( VPU ), je specializovaný elektronický obvod navržen tak, aby rychle manipulovat a alter paměti k urychlení budování snímků ve vyrovnávací paměti snímků určen pro výstup na displeji. Vzhledem k velkému stupni programovatelné výpočetní složitosti pro takový úkol je moderní grafická karta sama o sobě také počítačem.

Poloviční grafická karta

Chladič

Na většinu moderních grafických karet je namontován chladič . Chladič rozptyluje teplo produkované jednotkou pro zpracování grafiky rovnoměrně po celém chladiči a samotné jednotce. Chladič má obvykle namontovaný také ventilátor pro chlazení chladiče a jednotky pro zpracování grafiky. Ne všechny karty mají chladiče, například některé karty jsou chlazeny kapalinou a místo toho mají vodní blok; karty z 80. a počátku 90. let navíc nevyráběly mnoho tepla a nevyžadovaly chladiče. Většina moderních grafických karet potřebuje správné tepelné řešení. Může to být kapalný roztok nebo chladiče s přídavným připojeným tepelným potrubím obvykle vyrobeným z mědi pro nejlepší přenos tepla. Správný případ; buď Mid-tower nebo Full-tower nebo nějaký jiný derivát, musí být správně nakonfigurován pro řízení teploty. To může být dostatečný prostor při správné konfiguraci typu push-pull nebo opačně, stejně jako kapalina s radiátorem buď namísto, nebo s nastavením ventilátoru.

Video BIOS

Video BIOS nebo firmware obsahuje minimální program pro počáteční nastavení a ovládání grafické karty. Může obsahovat informace o časování paměti, provozních rychlostech a napětí grafického procesoru, paměti RAM a další podrobnosti, které lze někdy změnit.

Moderní video BIOS nepodporuje všechny funkce grafické karty, stačí k identifikaci a inicializaci karty k zobrazení jednoho z několika režimů vyrovnávací paměti snímků nebo zobrazení textu. Nepodporuje překlad YUV do RGB, škálování videa, kopírování pixelů, skládání ani žádné z mnoha dalších 2D a 3D funkcí grafické karty, ke kterým musí mít přístup jiný software.

Video paměť

Typ Taktovací frekvence paměti ( MHz ) Šířka pásma (GB/s)
DDR 200-400 1,6-3,2
DDR2 400–1066,67 3,2-8,533
DDR3 800-2133,33 6.4-17.066
DDR4 1600-4866 12.8-25.6
GDDR4 3 000–4 000 160–256
GDDR5 1 000–2 000 288–336,5
GDDR5X 1000–1750 160–673
GDDR6 1365-1770 336-672
HBM 250–1 000 512–1024

Kapacita paměti většiny moderních grafických karet se pohybuje od 2  GB do 24 GB. Ale až 32 GB od posledních 2010, aplikace pro grafické použití jsou stále výkonnější a rozšířenější. Vzhledem k tomu potřebuje grafické paměti, které mají být přístupné GPU a zobrazovací obvody, se často používá speciální vysokorychlostní paměť nebo multi-port, jako VRAM , WRAM , SGRAM atd Kolem roku 2003, video paměť byla obvykle založená na DDR technologii . Během a po tomto roce se výrobci přesunuli k DDR2 , GDDR3 , GDDR4 , GDDR5 , GDDR5X a GDDR6 . Efektivní taktovací frekvence paměti u moderních karet se obecně pohybuje mezi 2  GHz až 15 GHz.

Videopaměť lze použít k ukládání dalších dat i obrazu, jako je například Z-buffer , který spravuje souřadnice hloubky v 3D grafice , texturách , vrcholových bufferech a kompilovaných shaderových programech.

RAMDAC

RAMDAC nebo random-access-paměť digitálního na analogový převodník převádí digitální signál na analogový signál pro použití podle displej počítače, který používá analogových vstupů, jako například s katodovou trubicí (CRT) displeje. RAMDAC je druh RAM čipu, který reguluje fungování grafické karty. V závislosti na počtu použitých bitů a rychlosti přenosu dat RAMDAC bude převodník schopen podporovat různé obnovovací frekvence displeje počítače. U CRT displejů je nejlepší pracovat nad 75  Hz a nikdy pod 60 Hz, aby se minimalizovalo blikání. (U LCD displejů není blikání problém.) Vzhledem k rostoucí popularitě digitálních počítačových displejů a integraci RAMDAC do matrice GPU většinou zmizel jako diskrétní součást. Všechny současné LCD/plazmové monitory a televizory a projektory s pouze digitálním připojením fungují v digitální doméně a pro tato připojení nevyžadují RAMDAC. K dispozici jsou displeje, které představují analogové vstupy ( VGA , komponent, SCART , atd.) Pouze . Vyžadují RAMDAC, ale před zobrazením analogový signál převedou zpět na digitální signál, přičemž nevyhnutelná ztráta kvality pramení z této konverze z digitálního signálu na analogový a digitální. S postupným vyřazováním standardu VGA ve prospěch digitálu začínají paměti RAMDAC z grafických karet mizet.

Radeon HD 5850 s portem DisplayPort, HDMI a dvěma DVI

Výstupní rozhraní

Video In Video Out (VIVO) pro S-Video (TV-out), Digital Visual Interface (DVI) pro televizi s vysokým rozlišením (HDTV) a DE-15 pro Video Graphics Array (VGA)

Mezi nejběžnější systémy připojení mezi grafickou kartou a displejem počítače patří:

Pole video grafiky (VGA) (DE-15)

Také známý jako D-sub, VGA je analogový standard přijatý na konci 80. let určený pro CRT displeje, nazývaný také VGA konektor . Některé problémy této normy jsou elektrický šum , zkreslení obrazu a chyba vzorkování při vyhodnocování pixelů.

Analogové rozhraní VGA se dnes používá pro video s vysokým rozlišením včetně 1080p a vyšší. Zatímco šířka pásma přenosu VGA je dostatečně vysoká, aby podporovala přehrávání ještě vyššího rozlišení, kvalita obrazu se může zhoršit v závislosti na kvalitě a délce kabelu. Jak je tento rozdíl v kvalitě rozpoznatelný, závisí na zraku jednotlivce a na displeji; při použití připojení DVI nebo HDMI, zejména na větších LCD/LED monitorech nebo televizorech, je zřetelně vidět zhoršení kvality, je -li přítomno. Přehrávání disků Blu-ray v rozlišení 1080p je možné prostřednictvím analogového rozhraní VGA, pokud na disku Blu-ray není povolen Image Constraint Token (ICT).

Digitální vizuální rozhraní (DVI)

Digitální standard určený pro displeje, jako jsou ploché displeje ( LCD , plazmové obrazovky, širokoúhlé televizní displeje s vysokým rozlišením ) a videoprojektory. V některých vzácných případech používají špičkové monitory CRT také DVI. Zabraňuje zkreslení obrazu a elektrickému šumu, který odpovídá každému pixelu z počítače pixelu displeje pomocí jeho nativního rozlišení . Stojí za zmínku, že většina výrobců obsahuje konektor DVI- I , který umožňuje (prostřednictvím jednoduchého adaptéru) standardní výstup signálu RGB na starý monitor CRT nebo LCD se vstupem VGA.

Video In Video Out (VIVO) pro S-Video, kompozitní video a komponentní video

Součástí je připojení k televizoru , DVD přehrávačům , videorekordérům a konzolám pro videohry . Často se dodávají ve dvou 10kolíkových variantách konektoru mini-DIN a rozdělovací kabel VIVO se obvykle dodává buď se 4 konektory ( vstup a výstup S-Video + vstup a výstup kompozitního videa), nebo 6 konektorů (vstup a výstup S-Video + komponenta P B out + složka P R out + složka Y out [také kompozitní výstup] + kompozitní vstup).

Multimediální rozhraní s vysokým rozlišením (HDMI)

HDMI je kompaktní audio/video rozhraní pro přenos nekomprimovaných video dat a komprimovaných/nekomprimovaných digitálních zvukových dat ze zařízení kompatibilního s HDMI („zdrojové zařízení“) do kompatibilního digitálního zvukového zařízení, monitoru počítače , videoprojektoru nebo digitální televize . HDMI je digitální náhradou stávajících analogových video standardů. HDMI podporuje ochranu proti kopírování prostřednictvím HDCP .

DisplayPort

DisplayPort je rozhraní digitálního displeje vyvinuté asociací Video Electronics Standards Association (VESA). Rozhraní se používá především k připojení zdroje videa k zobrazovacímu zařízení , jako je počítačový monitor , ačkoli jej lze použít také k přenosu zvuku, USB a dalších forem dat. Specifikace VESA je bez licenčních poplatků . Společnost VESA ji navrhla tak, aby nahradila VGA , DVI a LVDS . Zpětná kompatibilita s VGA a DVI pomocí adaptérových klíčů umožňuje spotřebitelům používat zdroje videa vybavené portem DisplayPort bez výměny stávajících zobrazovacích zařízení. Přestože má DisplayPort vyšší propustnost se stejnou funkcí jako HDMI , očekává se, že rozhraní doplní, nikoli nahradí.

USB-C

Jiné typy spojovacích systémů

Kompozitní video Analogové systémy s rozlišením nižším než 480i používají konektor RCA . Jediný pinový konektor přenáší veškeré informace o rozlišení, jasu a barvách, což z něj činí vyhrazené video připojení nejnižší kvality.
Composite-video-cable.jpg
Komponentní video Používá tři kabely, každý s konektorem RCA ( YC B C R pro digitální komponentu nebo YP B P R pro analogovou komponentu); používá se u starších projektorů, videoherních konzolí, DVD přehrávačů. Může přenášet rozlišení SDTV 480i a EDTV 480p a rozlišení HDTV 720p a 1080i, ale ne 1080p kvůli obavám průmyslu o ochranu proti kopírování. Na rozdíl od obecné víry to vypadá stejně jako HDMI pro rozlišení, která přenáší, ale pro nejlepší výkon z Blu-ray, jiných zdrojů 1080p, jako je PPV, a 4K Ultra HD, je vyžadován konektor digitálního displeje.
Komponentní video jack.jpg
DB13W3 Analogový standard, který kdysi používaly společnosti Sun Microsystems , SGI a IBM .
DB13W3 Pinout.svg
DMS-59 Konektor, který poskytuje dva výstupy DVI nebo VGA na jednom konektoru.
DMS-59.jpg

Rozhraní základní desky

Chronologicky byly spojovací systémy mezi grafickou kartou a základní deskou hlavně:

  • Sběrnice S-100 : Byla navržena v roce 1974 jako součást Altair 8800 a je první průmyslovou sběrnicí pro mikropočítačový průmysl.
  • ISA : Společnost IBM zavedla v roce 1981 a v 80. letech se stala dominantní na trhu. Jedná se o 8- nebo 16bitovou sběrnici taktovanou na 8 MHz.
  • NuBus : Používá se v systému Macintosh II , je to 32bitová sběrnice s průměrnou šířkou pásma 10 až 20 MB/s.
  • MCA : Představený v roce 1987 společností IBM je 32bitová sběrnice taktovaná na 10 MHz.
  • EISA : Vydáno v roce 1988, aby konkurovalo IBM MCA, bylo kompatibilní s dřívější sběrnicí ISA. Jedná se o 32bitovou sběrnici taktovanou na 8,33 MHz.
  • VLB : Rozšíření ISA, je to 32bitová sběrnice taktovaná na 33 MHz. Označuje se také jako VESA.
  • PCI : Od roku 1993 nahrazuje sběrnice EISA, ISA, MCA a VESA. PCI umožňovalo dynamické připojení mezi zařízeními, vyhýbalo se ručním úpravám vyžadovaným pomocí propojek . Jedná se o 32bitovou sběrnici taktovanou na 33 MHz.
  • UPA : Architektura propojovací sběrnice zavedená společností Sun Microsystems v roce 1995. Jedná se o 64bitovou sběrnici s taktem 67 nebo 83 MHz.
  • USB : Ačkoli se většinou používají pro různá zařízení, jako jsou sekundární úložná zařízení a hračky , existují USB displeje a adaptéry pro displeje.
  • AGP : Poprvé použit v roce 1997, je to sběrnice vyhrazená pro grafiku. Jedná se o 32bitovou sběrnici taktovanou na 66 MHz.
  • PCI-X : Rozšíření sběrnice PCI, které bylo zavedeno v roce 1998. Vylepšuje PCI tím, že rozšiřuje šířku sběrnice na 64 bitů a taktovací frekvenci až na 133 MHz.
  • PCI Express : Zkráceně PCIe, jedná se o rozhraní point-to-point vydané v roce 2004. V roce 2006 poskytovalo dvojnásobnou rychlost přenosu dat než AGP. Nesmí být zaměňována s PCI-X , vylepšenou verzí původní specifikace PCI.

Následující tabulka je porovnáním mezi výběrem funkcí některých z těchto rozhraní.

ATI Graphics Solution Rev 3 z let 1985/1986, podporující grafiku Hercules . Jak je patrné z desky plošných spojů, rozvržení bylo provedeno v roce 1985, zatímco označení na centrálním čipu CW16800-A říká „8639“, což znamená, že čip byl vyroben 39. týden roku 1986. Tato karta používá ISA 8-bit (XT) rozhraní .
Autobus Šířka (bity) Taktovací frekvence ( MHz ) Šířka pásma (MB/s) Styl
ISA XT 8 4,77 8 Paralelní
ISA AT 16 8,33 16 Paralelní
MCA 32 10 20 Paralelní
NUBUS 32 10 10–40 Paralelní
EISA 32 8,33 32 Paralelní
VESA 32 40 160 Paralelní
PCI 32–64 33–100 132–800 Paralelní
AGP 1x 32 66 264 Paralelní
AGP 2x 32 66 528 Paralelní
AGP 4x 32 66 1000 Paralelní
AGP 8x 32 66 2000 Paralelní
PCIe x1 1 2 500/5 000 250/500 Seriál
PCIe x4 1 × 4 2 500/5 000 1000/2000 Seriál
PCIe x8 1 × 8 2 500/5 000 2000/4000 Seriál
PCIe x16 1 × 16 2 500/5 000 4000/8000 Seriál
PCIe × 1 2.0 1 500/1 000 Seriál
PCIe x4 2.0 1 × 4 2000/4000 Seriál
PCIe x8 2.0 1 × 8 4000/8000 Seriál
PCIe × 16 2.0 1 × 16 5 000/10 000 8 000/16 000 Seriál
PCIe × 1 3.0 1 1000/2000 Seriál
PCIe × 4 3.0 1 × 4 4000/8000 Seriál
PCIe × 8 3.0 1 × 8 8 000/16 000 Seriál
PCIe × 16 3.0 1 × 16 16 000/32 000 Seriál

Viz také

Reference

Prameny

  • Mueller, Scott (2005) Upgrading and Repairing PCs . 16. vydání. Publikování Que. ISBN  0-7897-3173-8

externí odkazy