Видеокарта

За графику в компьютере отвечает видеокарта.
Видеокарта – устройство для преобразования графического образа в видеосигнал для вывода на монитор. 

Карта состоит из пяти компонентов: графического процессора, контроллеров, постоянной и оперативной памяти, преобразователя и коннектора.
Их накрывают крышкой с кулером и подключают через PCIe в материнскую плату.

Что такое шины и чем отличаются, читать здесь.

GPU (Graphics Processing Unit). Это ещё один процессор, только для графики. Он генерирует изображение и отправляет его в оперативную память видеокарты.

У GPU два отличия от CPU: архитектура и способ обработки данных.
Архитектура GPU принимает большие данные и обрабатывает их параллельно, а не последовательно, как CPU. Поэтому, картинка грузятся целиком и сразу, а не последовательной змейкой.

Напомним, контроллер – чип регулирования или управления чем-нибудь.

Контроллер видеопамяти управляет чтением и записью.

Видеоконтроллер формирует изображение в нужную форму для видеопамяти, даёт команды для вывода на монитор и обрабатывает запросы центрального процессора.

Контроллер внешней шины отвечает за передачу данных между материнской платой и видеокартой через шину PCIe.

Kонтроллер внутренней шины занимается передачей данных между устройствами видеокарты по внутренней шине.

Это хранилище для шрифтов, вспомогательных таблиц и отдельного BIOS.
BIOS выполняет такие же функции, что и чип на материнской плате.

Во время POST проверки, процессор обращается и к BIOSу видеокарты,
чтобы она включилась до загрузки ОС.

В эту память процессор отправляет картинку, а отсюда она идет на монитор.
Чем больше памяти, тем легче обрабатывать массивные и тяжелые картинки.

Видеокарты используют специальный вид памяти – GDDR5. G - graphic.

GDDR5 – улучшенная DDR3.
При одинаковой частоте, GDDR5 передаёт в два раза больше данных. Объём памяти видеокарт от 512 Мб до 12 Гб.

Видеокарте нужны преобразователи для перевода из машинных слов в изображение. Таких преобразователей два: RAMDAC и TMDS.

RAM (Random Access Memory) – память с произвольным доступом.
DAC (Digital to Analog Converter) – Цифро-аналоговый преобразователь.
DAC преобразует изображения из видео памяти в уровни интенсивности цвета и подаёт на монитор.

В основе цветовой палитры стоят три цвета: красный, зеленый и синий.
Три цвета – три канала, на каждый канал 8 бит.
2^8 = 256 – уровней яркости для одного цвета.
256^3 = 16,7 млн. цветов отображает цветовая палитра RGB (Red. Green. Blue)

TMDS – передатчик цифрового сигнала без цифро-аналоговых преобразований.
Нужен для передачи сигналов с минимальными потерями битов на мониторы.

Коннекторы – порты видеокарты для вывода изображения.
Они отличаются качеством передачи, совместимостью с видеокартами
и разрядностью.

Следующая статья о блоках питания.