|
| |
| หลักการทำงานพื้นฐานของการ์ดแสดงผลจะเริ่มต้นขึ้น
เมื่อโปรแกรมต่างๆ ส่งข้อมูลมาประมวลผลที่ ซีพียูเมื่อซีพียูประมวลผล
เสร็จแล้ว ก็จะส่งข้อมูลที่จะนำมาแสดงผลบนจอภาพมาที่การ์ดแสดงผล จากนั้น
การ์ดแสดงผล ก็จะส่งข้อมูลนี้มาที่จอภาพ ตามข้อมูลที่ได้รับมา การ์ดแสดงผลรุ่นใหม่ส่วนใหญ่จะมีวงจร
ในการเร่งความเร็วการแสดงผลภาพสามมิติ และมีหน่วยความจำมาก |
| |
| หน่วยความจำ |
| |
| นอกเหนือไปจาก Chip ประมวลผลแล้ว สิ่งแรกที่กราฟฟิคการ์ดต้องมี
ก็คือหน่วยความจำเพื่อเป็นที่เก็บข้อมูลสีของแต่ละ Pixel ที่จะนำมาแสดงผลบนหน้าจอมอนิเตอร์นั่นเอง
ถ้าในเชิงของจอขาว-ดำ ก็จะใช้หน่วยความจำเพียง 1 Bit ต่อ 1 Pixel สำหรับเก็บค่าสี
ซึ่งในการแสดงผลที่โหมด 640x480 ( หน้าจอยาว 640 Pixel และกว้าง 480
Pixel ) ก็จะต้องใช้หน่วยความจำในการแสดงผลทั้งหมด 307,200 Bit หรือ
38,400 Byte ( 8 Bit = 1 Byte ) นั่นเอง แต่ถ้าเป็นการแสดงผลที่ 256
สี แต่ละ Pixel ก็จะต้องใช้หน่วยความจำในการเก็บมากกว่าเดิม คือ 8 Bit
ดังนั้น ที่โหมดการแสดงผลเท่าเดิม ก็จะต้องใช้หน่วยความจำในการเก็บข้อมูลทั้งหมด
2,457,600 Bit หรือ 307,200 Byte |
| |
| ความละเอียดในการแสดงผล |
| |
การ์ดแสดงผลที่ดีจะต้องมีความสามารถในการแสดงผลในความละเอียดสูงๆ
ได้เป็นอย่างดี ความละเอียดในการแสดงผลหรือ Resolution ก็คือจำนวนของจุดหรือพิเซล
(Pixel) ที่การ์ดสามารถนำไป แสดงบนจอภาพได้ จำนวนจุดยิ่งมาก ก็ทำให้ภาพที่ได้
มีความคมชัดขึ้น ส่วนความละเอียดของสีก็คือ ความสามารถในการแสดงสี ได้ในหนึ่งจุด
จุดที่ใช้ในการแสดงผล ในหน้าจอ เช่น โหมดความละเอียด 640x480 พิกเซล
ก็จะมีจุดเรียงตามแนวนอน 640 จุด และจุดเรียงตามแนวตั้ง 480 จุด
โหมดความละเอียดที่เป็นมาตราฐานในการใช้งานปกติก็คือ 640x480 แต่การ์ดแสดงผลส่วนใหญ่
สามารถที่จะแสดงผลได้หลายๆ โหมด เช่น 800x600, 1024x768 และการ์ดที่มีประสิทธิภาพสูงก็จะ
สามารถแสดงผลในความละเอียด 1280x1024 ส่วนความละเอียดสก็มี 16 สี, 256
สี, 65,535 สี และ 16 ล้านสีหรือมักจะเรียกกันว่า True Color |
| |
| อัตราการรีเฟรชหน้าจอ |
| |
การ์ดแสดงผลที่มีประสิทธิภาพ จะต้องมีอัตราการรีเฟรชหน้าจอได้หลายๆ
อัตรา อัตราการรีเฟรชก็คือ จำนวนครั้งในการกวาดหน้าจอ ใหม่ในหนึ่งวินาที
ถ้าหากว่าอัตรารีเฟรชต่ำ จะทำให้ภาพบนหน้าจอ มีการกระพริบ ทำให้ผู้ที่ใช้งานคอมพิวเตอร์
เกิดอาการล้า ของกล้ามเนื้อตา และอาจทำให้เกิดอันตราย กับดวงตาได้
อัตราการรีเฟรชในปัจจุบันอยู่ที่ 72 เฮิรตซ์ ถ้าใช้จอภาพขนาดใหญ่ อัตรารีเฟรชยิ่งต้องเพิ่มมากขึ้น
อัตรารีเฟรชยิ่งมากยิ่งดี |
| |
| สรุปองค์ประกอบของ Graphics Card
|
| โดยหลักๆ ทั่วไปแล้ว Graphics Card
จะประกอบไปด้วย |
| |
| Graphics Processor
นับว่าเป็นสมองของ Graphics Card ซึ่ง ก็จะทำหน้าที่อย่างใดอย่างหนึ่ง
หรือหลายๆ อย่าง |
| |
เป็น
Graphics Coprocessor ซึ่ง Graphics Card ที่มี Graphics Chip แบบนี้
จะสามารถประมวลผล และสร้างภาพ 2/3 มิติ ได้เอง โดยไม่ต้องอาศัยความช่วยเหลือจาก
CPU เลย ซึ่งมักจะพบกับ Graphics Card
ระดับ High-End |
| |
เป็น
Graphics Accelerator จะอาศัยความร่วมมือในการทำงานของ CPU และ Graphics
Chip เป็นหลัก โดย CPU จะเป็นตัวสั่งงาน ซึ่งแบบนี้ ก็จะเป็นลักษณะของ
Card ทั่วๆ ไป |
| |
เป็น
Frame Buffer โดย Chip จะไม่ทำการประมวลผลด้าน Graphics ทำหน้าที่ควบคุมหน่วยความจำบน
Card เพื่อส่งข้อมูลต่อไปยัง DAC ( Digital-to-Analog Converter ) เท่านั้น
ซึ่ง Chip เหล่านี้เป็นแค่ตัวช่วยตัวหนึ่ง ของ Card เท่านั้น มักพบกับ
Card รุ่นเก่าหรือ ถ้าในรุ่นใหม่ๆ ก็จะเป็นแค่ Chip เสริม
เพื่อช่วยแบ่งเบาภาระในการควบคุมการส่งต่อข้อมูลของ
Card เท่านั้น |
| |
| Memory
หรือ หน่วยความจำ ที่ใช้สำหรับเก็บข้อมูลของภาพที่จะแสดงผล ซึ่งก็มีการใช้ชนิดของ
RAM ที่แตกต่างกันไป ตามแต่รุ่น และ ยี่ห้อ เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพโดยรวม
เพราะหาก CPU/GPU นั้น สามารถประมวลผลได้เร็ว แต่ไม่สามารถเขียนหรืออ่านข้อมูลที่หน่วยความจำได้เร็วพอ
เกิดปัญหาคอขวด และประสิทธิภาพที่ได้ ก็จะไม่ดีเท่าที่ควร ซึ่งโดยมากแล้ว
หน่วยความจำที่ใช้กับ Graphics Card นั้น จะเป็นแบบ Dual-Ported ซึ่งสามารถอ่านข้อมูลในขณะที่กำลังเขียนข้อมูลลงบนหน่วยความจำได้พร้อมๆ
กันด้วย |
| |
| Graphics BIOS
โดยปกติแล้ว Graphics Card จะมีหน่วยความจำ ROM ขนาดเล็กที่เก็บข้อมูลพื้นฐานเพื่อใช้บอกกับส่วนประกอบอื่นๆ
บน Card ให้สามารถทำงานร่วมกับส่วนอื่นๆ ได้ ซึ่งนอกจากนี้ Graphics
BIOS นั้น ก็ยังสามารถช่วยในการตรวจสอบการทำงานเบื้องต้นของ Card ทั้งในส่วนของ
I/O ( Input / Output ) หรือ ในส่วนของหน่วยความจำบน Card ได้อีกด้วย
เสมือนกับ BIOS ที่อยู่บน Mainboard ที่จะทำการตรวจสอบการทำงานเบื้องต้น
( POST :: Power On Self Test ) และ เก็บข้อมูลพื้นฐานของอุปกรณ์ต่างๆ
บน Mainboard |
| |
| Digital-to-Analog
Converter ( DAC ) เป็นตัวที่สำหรับแปลงข้อมูลแบบ Digital
ซึ่ง CPU / Graphics Chip ประมวลผล แล้วเก็บไว้ในหน่วยความจำ ให้เป็นข้อมูลแบบ
Analog เพื่อส่งต่อให้กับจอ Monitor ต่อไปโดย DAC บน Graphics Card นั้น
มักเรียกว่า RAMDAC เพราะจะทำการดึงข้อมูลจากหน่วยความจำของ Card โดยตรง
ซึ่งความเร็วของ RAMDAC นี้ ก็มีผลต่อการแสดงภาพอย่างมาก เพราะแม้จะสามารถประมวลผลภาพได้เร็ว
|
| |
| Display Connector
ก็เป็นส่วนที่จะใช้ต่อกับสายของจอ Monitor เพื่อทำการส่งข้อมูลให้กับ
Monitor ซึ่งปกติแล้ว จะเป็น Connector แบบ 15 Pin |
| |
| Computer Connector
เป็นส่วนที่ Card ใช้ต่อเพื่อทำการรับ-ส่งข้อมูลกับระบบ Bus ของ Computer
เพื่อให้สามารถติดต่อกับ CPU และ/หรือหน่วยความจำของระบบ ซึ่งก็มีหลายรูปแบบ
โดยในปัจจุบันนี้จะเหลือเพียง PCI ( Peripheral Component Interconnect
) และ AGP ( Accelerated Graphics Port ) |
| |
| nVIDIA |
| |
บริษัท เอ็นวิเดีย คอร์ป เปิดตัว โพรเซสเซอร์ชิปเซตตัวแรก
โดยชิปตัวนี้จะช่วยจัดการกับงานต่างๆ ให้กับซีพียูของเครื่องพีซี ซึ่งจะช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องคอมพิวเตอร์
ให้สูงขึ้นกว่าที่เคยเป็น ผลิตภัณฑ์ตัวใหม่ของเอ็นวิเดีย ที่เรารู้จักกันในชื่อ
nForce 420D นั้น จะรวมเอากลไกประมวลผลกราฟิกเอาไว้ในตัวเหมือนกับชิปเซตตัวอื่นๆ
แต่สิ่งที่แตกต่างจากชิปเซตทั่วไปก็คือประสิทธิภาพที่แรงสุดๆ กลไกสำหรับประมวลผลกราฟิกของชิปเอ็นฟอร์ซมีพื้นฐานอยู่บนเทคโนโลยี
128 บิตของชิป GeForce 2MX ซึ่งถูกนำไปใช้ในการ์ดแสดงผลชั้นนำของหลายๆ
บริษัท นอกจากนี้ยังติดตั้งตัวควบคุมหน่วยความจำแบบ 128 บิตที่สามารถใช้กับหน่วยความจำ
DDR ความเร็วสูงได้
ชิปเซตจาก Intel, Sys และ Via ต่างก็รวมเอาตัวประมวลผลกราฟิกอยู่ในตัวด้วย
แต่ผลิตภัณฑ์เหล่านี้ถูกออกแบบมาสำหรับใช้กับเครื่องราคาถูก ไม่มีทั้งการคำนวณแบบ
floating point และไม่มีกลไก transform and lighting แล้วยังมีความสามารถในการวาดภาพที่จำกัด |
| |
|
| |
| สถาปัตยกรรมของ nForce นั้น ประกอบไปด้วยวงจรอิเล็กทรอนิกส์สองส่วน
ซึ่งได้แก่ IGP (integrated graphics processor) และ MCP (Media and
Communications Processor) ตัว IGP จะบรรจุกลไกของ GeForce และตัวควบคุมหน่วยความจำแบบ
DDR รวมไปถึงสิ่งที่ทางเอ็นวิเดีย เรียกว่า Dynamic Speculative Preprocessor
หรือ DASP ซึ่งเป็นอุปกรณ์ที่จะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพภายในตัวซีพียูได้ถึง
20 เปอร์เซ็นต์ ส่วน MCP นั้นจะรวมเอาระบบเสียงแบบ ดอลบี้ดิจิตอล 5.1
แชนแนล รวมทั้งโมเด็มและคอนโทรล-เลอร์ของระบบอีเทอร์เน็ต เนื่องจากชิปเหล่านี้ต้องรองรับภาระประมวลผลแทนซีพียูของเครื่องอยู่ส่วนหนึ่ง
ดังนั้น ทางเอ็นวิเดียจึงเรียก nForce ว่าเป็น |
| |
|
| |
| โพรเซสเซอร์ เซต ไม่ใช่ชิปเซต IGP จะเป็นตัวควบคุมการคำนวณทางกราฟิก
ส่วน MCP นั้นจะรับผิดชอบในส่วนของอัลกอริธึมที่เกี่ยวกับเสียง ชิปทั้งสองตัวนี้จะสื่อสารกันผ่านเทคโนโลยีไฮเปอร์ทรานสปอร์ตของเอเอ็มดี
ซึ่งเป็นระบบบัสความเร็วสูงแบบใหม่ ขณะที่ระบบ Vlink ของทาง Via และระบบ
HubLink ของอินเทลสามารถถ่ายโอนข้อมูลได้ที่ความเร็ว 266 เมกะ-ไบต์ต่อวินาที
ส่วนระบบบัสแบบ PCI มาตรฐานนั้นทำได้เพียง 133 เมกะไบต์ต่อวินาทีเท่านั้น
แต่ระบบไฮเปอร์ทรานสปอร์ตกลับทำได้ถึง 800 เมกะไบต์ต่อวินาที |
| |
| |