Grafické karty
 

Grafická karta nazývaná tiež grafický adaptér, alebo videokarta, sa stará o správne zobrazenie všetkých dôležitých údajov na obrazovke vášho monitora. Jedná sa o zariadenie s vlastnou pamäťou a väčšinou obsahuje aj vlastný grafický procesor.

• Parametre grafických kariet

Medzi základné kritéria pri posudzovaní možností grafických kariet patrí ich maximálne rozlíšenie. Ide o parameter, ktorý určuje koľko bodov nazývaných tiež pixeli, je grafická karta schopná zobraziť vo vertikálnom a horizontálnom smere.
Ďalším kritériom je maximálny počet naraz zobrazených farieb pri danom rozlíšení. Tento parameter sa nazýva farebná hĺbka zobrazenia. Tieto farby sú väčšinou vyberané z takzvanej farebnej palety (celkového možného množstva zobraziteľných farieb). Popri týchto parametroch je tiež veľmi dôležitá aj rýchlosť zobrazovania a spracovania údajov posielaných do grafickej karty.

• Vývoj grafiky 

Signály z počítača k monitoru sa prenášali analógovo pomocou špeciálneho prvku Digital Analog Converter (DAC). Ďalšie zvýšenie výkonu bolo dosiahnuté v 90tych rokoch vďaka kartám Super-VGA (SVGA), ktoré pri 1 MB Video RAM pracujú s rozlíšením 1024 x 768 bodov v 256 farbách. Problémom týchto technológií však bolo enormné zaťažovanie CPU počítača grafickými operáciami. Stále náročnejšie aplikácie a operačné systémy, náročné na rýchlosť, čas a výpočtovú kapacitu, vyžadovali odľahčenie preťaženého hlavného procesora. Výrobcovia preto reagovali výrobou grafických čipov, ktoré sú špecializované na jednoduché operácie, ako je napr.: kreslenie čiar a zaplňovanie pravouholníkov. Príkladom je urýchlovací S3 chip 86C911 kalifornskej firmy. Do štruktúry jeho hardwaru boli vypálené časovo náročné grafické funkcie, ktoré nespotrebovávajú výkon hlavného procesora. Ďalším krokom vo vývoji boli grafické koprocesory. Ich zbernica pracuje so šírkou 32, 64 a 128 bitov. Tieto produkty ovládajú kreslenie čiar a mnohouholníkov, prenášanie bitov po blokoch (Bit-Block-Transfer, BitBlt) pre presuny polí obrazových bodov, hardwarový kurzor a tiež hardwarový zooming.

• Ukážka klasickej videokarty 

• Popis bežnej karty

• 1-DB-15 Monitor Konektor 
• 2-Local Peripheral Bus Connectors 
• 3-Pamäťové čipy
• 4-BIOS
• 5-Controller
• 6-Audio výstup pre MPEG modul

Prehľad štandardných grafických kariet

Keď sa v roku 1981 objavilo prvé IBM PC malo množstvo výrobcov oprávnený dôvod k obavám. Ihneď sa však ukázalo, že nielen systém otvorenej architektúry, ale predovšetkým množstvo nedostatkov týchto počítačov dáva menším firmám dosť priestoru pre život. Jednou z prvých slabín bola nedostatočná kvalita textového zobrazenia (MDA karta). Z množstva adaptérov, ktoré sa postupne začali vyrábať prežilo len pár, tie ktoré mali podporu veľkých firiem a predovšetkým výrobcov software.

• MDA (Monochrome Display Adapter)

Jedná sa o jednofarebný adaptér obrazovky uvedený s prvým IBM PC. Pracuje len v textovom režime s matricou 8 x 14 bodov na znak, čo zaručuje slušnú čitateľnosť. Maximálne rozlíšenie je 80 znakov na 25 riadkoch.

• CGA (Color Graphics Adapter)

Autorom je tiež firma IBM. Jedná sa o farebný grafický adaptér. Pracuje v textom aj grafickom režime a to aj farebne (4 farby z palety 16-tich farieb), aj v monochromatickom zobrazení. Matrica znakov má 8 x 8 bodov. Nezahŕňa v sebe podporu MDA.

• EGA (Enhanced Graphics Adapter)

Autorom je firma IBM. Jedná sa o rozšírený grafický adaptér. Bola to prvá všestranne využiteľná karta, ktorú firma uviedla k svojim počítačom. Jej matrica 8x14 znakov, maximálna rozlišovacia schopnosť 640 x 350 bodov v maximálnom farebnom móde 16 farieb z 64 umožnil rozvoj prvých grafických aplikácií. Prvá verzia s 64 kB pamäti dovoľovala výber len zo 4 farieb. Neskoršie verzie boli osadené pamäťou 128 a 256 kB. Niektorí výrobcovia ich obohacovali kompatibilitou na CGA a MDA, buferom pre tlačiareň, RAM diskom. Štandardne sa dodával s interface Centronix.

• HGC (Hercules Graphics Adapter)

Výrobcom bola firma Hercules Technology, USA. Grafická karta pracuje s matricou znakov 9 x 14 bodov. Jej maximálne rozlíšenie je 720 x 348 bodov. Tento štandard existuje v monochromatickom prevedení a vo farebnom 16 farieb zo 64. Rozlíšenie v textovom móde je 80 znakov na 25-tich riadkoch.

• PGC alebo PGA (Professional Graphics Adapter)

Autorom je ako inak firma IBM. Profesionálny grafický adaptér bol vyvinutý pre isté priblíženie IBM PC ku grafickým staniciam. Umožňuje maximálny grafický mód 640 x 480 bodov (256 farieb z 4096) a textový mód maximálne 132 znakov na riadok. Svojimi vlastnosťami sa stal základom budúceho štandardu.
Všetky horeuvedené štandardy potrebovali k svojej prevádzke monitory šité na mieru každému štandardu zvlášť a samozrejme aj špeciálne aplikácie. Tento zmätok viedol k snahe o vytvorenie nového štandardu. Väčšina firiem sa zjednotila a prispôsobila IBM štandardu VGA, ktorý dnes už celkom nahradil svojich predchodcov.

• VGA (Video Graphics Adapter)

Bežné VGA pracuje v rozlíšení 640 x 480 bodov v 16-tich farbách (pre porovnanie rozlíšenie televíznej obrazovky je 830 x 625 bodov). Dnes je toto rozlíšenie považované za základné, ktoré musí každá grafická karta zobraziť na akomkoľvek monitore pripojenom k počítaču.
Neskôr vznikol štandard SVGA (Super VGA) s rozlíšením 800 x 600 Bodov. Bohužiaľ výrobcovia dosahovali toto rozlíšenie rôznymi cestami, preto ani tu nebola zaistená stopercentná kompatibilita s užívateľským softwarom. Preto bolo nutné dodávať ku každej grafickej karte drivery (grafické ovládače) k rôznym operačným systémom.
S rastúcou veľkosťou a kvalitou monitorov schopných zvládať väčšie rozlíšenia v neprekladanom móde nastúpili karty schopné zobraziť 1024 x 768, 1200 x 1024 a viacej bodov. Tiež výrazne stúpol počet naraz zobrazených farieb, aby bolo možné čo najvernejšie zobrazenie v grafických aplikáciách. Staršie 8 bitové karty zvládli maximálne 28-256 farieb, novšie, ako ukazuje tabuľka, samozrejme omnoho viac.

Počet bitov na pixel (bod)                Počet farieb mocninový zápis                   Počet farieb dekadicky 

         8 bitové                                                            2⁸                                                                 256 
        16 bitové                                                           2¹⁶                                                                                 65535 
        24 bitové                                                           2²⁴                                                          16777216 
        32 bitové                                                           2³²                                                        4294967296 

Samozrejme ľudské oko dokáže rozlíšiť omnoho viacej farebných odtieňov, takže vývoj určite nekončí.

Gabriel Jančkár   4.B - OVT      2004/2005

<<< Učebné pomôcky