Таны дэлгэцнээс хардаг дүрс, зураг нь пиксель хэмээн нэрлэгддэг жижиг цэгнүүдээс бүрддэг. Хамгийн ерөнхий нягтралын тохиргоогоор, дэлгэц нь сая гаруй пикселийг харуулдаг ба компьютер нь зургийг гаргахын тулд, цэг бүрийг хэрхэхээ шийдэх хэрэгтэй болдог. Үүний тулд, CPU-ээс ирэх хоёртын өгөгдлийг авч, хүний харж болох зураг болгон хувиргах орчуулагч хэрэгтэй болно.
Компьютер нь эх хавтандаа графикын ажлаа гүйцэтгэх чадваргүй л бол, энэхүү орчуулагчийн ажлыг график карт гүйцэтгэдэг.
График картын ажил нь нарийн төвөгтэй боловч түүний ухагдахуун болон нэгжүүдийг нь ойлгоход хялбар.
Компьютерийг өөрийн урлагийн хэлтэстэй компани хэмээн төсөөлөн үзье.
Компанийн ажилчид урлагийн ямар нэгэн ажил хийлгэхийг хүсэхэд, тэд өөрсдийн хүсэлтээ урлагийн хэлтэс рүү илгээдэг. Урлагийн хэлтэс нь хэрхэн зургийг бий болгож, дараа нь цаасан дээр буулгахаа шийднэ. Эцсийн дүнд нь хэн нэгний санаа нь бодит, харж болохуйц зураг болсон байх юм.
График карт нь яг ийм зарчмаар ажилладаг. Програмуудтай хамтран ажилладаг CPU нь график карт руу зургийн талаархи мэдээллийг илгээдэг.
График карт нь зургийг үүсгэхийн тулд дэлгэцэн дээр хэрхэн пикселүүдийг ашиглахаа шийддэг ба кабелиар дамжуулан дэлгэц рүү мэдээллийг явуулдаг. 3 хэмжээст зураг үүсгэхийн тулд график карт нь эхлээд шулуунуудаар торон хэлбэрийг үүсгэж, дараа нь тохирох пикселүүдээр будах ба үүнийг зургийг растерлах гэдэг. Мөн гэрэл, гадаргуу болон өнгө нэмж өгдөг.
Хурд шаардсан тоглоом тоглох үед , компьютер нь нэг секундэд зургаа дахин хурдтайгаар энэхүү үйлдлийг хийх хэрэгтэй болдог бөгөөд шаардлагатай тооцооллыг үзүүлж чадах график картгүйгээр, компьютерийн ачаалалалыг хянах боломжгүй болно.
График карт нь дөрвөн гол нэгжийг ашиглан энэхүү ажлаа гүйцэтгэдэг.
- Өгөгдөл болон тэжээлийг холбох эх хавтангийн холбогч
- Дэлгэцэн дээрхи пиксель бүрийг хэрхэхийг шийддэг процессор.
- Пиксель бүрийн талаархи мэдээлийг хадгалж, түр хугацаанд зургийг бүрэн дуустал хадгалдаг санах ой.
- Эцсийн үр дүнг нь таньд харуулдаг дэлгэцийн холболт
Эх хавтан шиг, график карт нь процессор болон RAM-тай, хээ бүхий хэлхээ хавтан байдаг ба картын тохиргоог хадгалж, санах ойн, оролт болон гаралтын мэдээллийг харуулдаг оролт/гаралтын систем (BIOS) чиптэй байдаг.
Graphic processing unit (GPU) хэмээн нэрлэдэг график картын процессор нь компьютерийн CPU-тэй адил. GPU нь графикийн рендерлэлтэнд шаардлагатай нарийн математикийн болон геометрийн тооцооллыг тусгайлан гүйцэтгэхэд зориулагдсан.
Зарим маш хурдан GPU нь дундаж CPU-нээс илүү олон транзистортой байх ба маш их дулааныг ялгаруулдаг учир, ихэнхи тохиолдолд сэнсний доор байрладаг. Тооцоолон бодох чадлаасаа гадна, GPU нь өгөгдлийг боловсруулах болон ашиглахад хэрэглэгдэх тусгай програмтай байдаг.
ATI болон nVidia компаниуд нь нь зах зээл дээрхи GPU-ийн ихэнхийг нийлүүлдэг ба эдгээр компаниуд нь хоёулаа GPU-ийн үзүүлэлтийг дээшлүүлэх өөрсдийн аргыг хөгжүүлсэн.
Зургийн чанарыг сайжруулахын тулд, процессорууд нь доорхи зүйлсийг ашигладаг:
- 3 хэмжээст обьектийн ирмэгүүдийг өө сэвгүй болгох Full scene anti aliasing (FSAA)
- Зургийг илүү өнгөлөг харагдуулдаг Anisotropic filtering (AF)
Компани бүр GPU-н өнгө, сүүдэр, гадаргуу болон хээ нэмэх зэрэг тусгай техникүүдийг хөгжүүлсэн байдаг.
GPU нь зургийг үүсгэхэд, хаа нэгтээ зургийн мэдээллийг болон бүрэн дууссан зургуудыг хадгалах газар хэрэгтэй болдог ба дэлгэцэн дээрхи пиксель бүрийн өнгө болон байршил зэрэг мэдээллийг хадгалах зорилгоор картын RAM ашиглагддаг.
RAM-ын хэсэг нь зургуудыг дэлгэцэн дээр харуулах цаг болтол бүрэн дууссан зургуудыг хадгалдаг frame buffer-ын үүргээр мөн ажиллаж болно.
Ерөнхийдөө, video RAM нь маш өндөр хурдтай ажилладаг ба dual ported буюу систем нь нэг дор унших болоод бичихийг зэрэг хийж чаддаг. RAM нь DAC хэмээн нэрлэгддэг дижиталыг аналоги руу хөрвүүлэгч рүү шууд холбогддог. Энэхүү хөрвүүлэгчийг мөн RAMDAC хэмээн нэрлэдэг ба тухайн дэлгэц ашиглаж болох аналоги дохиоруу зургийг хөрвүүлдэг. Зарим картууд нь хэд хэдэн RAMDAC-тай байх ба энэ нь нэг дэлгэцээс илүүг дэмжиж, үзүүлэлтийг нь сайжруулна. RAMDAC нь сүүлчийн бэлэн болсон зургийг кабелиар дамжуулан дэлгэц рүү илгээдэг.
График картууд нь эх картаар дамжин компьютертэй холбогддог. Эх карт нь карт руу тэжээлийг нийлүүлж, CPU-тэй холбож өгдөг. Шинэ график картууд нь зарим тохиолдолд эх хавтан хангаж чадхаас илүү их чадлыг шаардах тохиолдол байдаг учраас шууд компьютерийн тэжээлийн блоктой холбогддог.
Эх хавтантай холбогдох холболтууд нь ихэвчлэн доорхи гурван интерфэйсийн аль нэгээр нь дамжина:
- Peripheral component interconnect (PCI)
- Advanced graphics port (AGP)
- PCI Express (PCIe)
PCI Express нь дээрхи гурваас хамгийн шинэ нь ба график карт болон эх хавтангийн хоорондохь шилжүүлгийн хамгийн өндөр хурдыг санал болгож мөн нэг компьютер дээр хоёр график карт байршуулан ашиглах боломж олгодог. Ихэнхи график карт нь хоёр дэлгэцийн холболттой байдаг. Нэг нь LCD дэлгэцийг дэмждэг DVI холбогч бол нөгөө нь CRT дэлгэцийг дэмждэг VGA холбогч юм.
Зарим график картууд нь оронд нь хоёр DVI холбогчтой байдаг ба энэ нь CRT дэлгэцийг ашиглаж болохгүй гэсэн үг биш юм. CRT дэлгэц нь адаптераар дамжуулан DVI порттой холбогдож болдог.
Ихэнхи хүмүүс зөвхөн хоёр дэлгэцийн холболтынхоо нэгийг нь л ашигладаг. Хоёр дэлгэц ашиглах хэрэгтэй хүмүүс нь хоёр дэлгэцийг ашиглах боломжийг олгодог dual head capability-тай график картыг худалдан авах нь зүйтэй.
Эх хавтан болон дэлгэцийн холболтоос гадна, зарим график картууд нь доорхи холбогчуудтай байдаг:
- Тв дэлгэц : TV-out эсвэл S-video
- Аналоги видео камер: ViVo эсвэл video in/video out
- Дижитал камер: FireWire эсвэл USB
Сайн график карт сонгох нь:
Компьютерээ захиа шалгах, баримт бичиг боловсруулах эсвэл интернэт хэсэх зэргээр ашигладаг хүмүүст эх хавтан дээрээ байрлах графикийн үзүүлэлт нь хангалттай.
Дунд түвшиний карт нь ихэнхи энгийн тоглоом тоглогчдод хангалттай бол өндөр хурдны график карт нь ачаалалтай тоглоом тоглогч болоод 3D графикийн ажил хийдэг хүмүүст хэрэгтэй.
Картын үзүүлэлт нь түүний frame rate-ээр хэмжигдэх ба эдгээр frame rate нь секундэд тухайн карт нь бүрэн дууссан хичнээн зургийг үзүүлж чадахыг тодорхойлдог.
Хүний нүд нь секундэд 25 frame-ийг боловсруулах боломжтой боловч хурдтай тоглоомын хувьд гацалтгүй хөдөлгөөнт дүрслэлийг харуулхад 60 FPS дор хаяж хэрэгтэй болдог.
Frame rate-ийн нэгжүүд:
- Нэг секунд дэхь гурвалжин болон оройн цэгүүд: 3 хэмжээст зургууд нь гурвалжин эсвэл полигоноос бүрддэг. Энэхүү хэмжилт нь GPU нь нийт полигон болон оройн цэгүүдийг хир хурдтай тооцоолон бодож гаргаж байгааг тодорхойлдог. Зургийн wire frame буюу шулуунаар биет үүсгэхийг тодорхойлно.
- Pixel fill rate: Энэхүү хэмжилт нь GPU нь секундэд хичнээн пикселийг боловсруулж чадах болон зургийг хэрхэн хурдан растерлаж чадах вэ гэдгийг тодорхойлж өгдөг.
График картын үзүүлэлт нь шууд хурддаа нөлөөлдөг. Картын хурдад хамгийн ихээр нөлөөлдөг техник хангамжийн үзүүлэлтүүд болон нэгжүүд нь:
- GPU clock speed (MHz)
- Size of the memory bus (bits)
- Amount of available memory (MB)
- Memory clock rate (MHz)
- Memory bandwidth (GB/s)
- RAMDAC speed (MHz)
Хурдтай график карт нь эх хавтангийн өгөгдлийг хурдтай хүргэх боломжгүй байдлыг нөхөж чадахгүй тул CPU болон эх хавтан нь компьютерийн хурданд чухал үүрэг гүйцэтгэдэг. Мөн эх хавтантай холбох картын холболт болон CPU-гээс зааварчилгаа авах хурд нь үзүүлэлтэнд нөлөөлнө.
