Scheda grafica

Le prime schede grafiche, come le prime schede audio, sono state utilizzate nei computer Apple 2, che hanno sollevato la scheda madre dalla potenza di calcolo e l'hanno ampliata con funzioni aggiuntive. Sebbene all'inizio degli anni '80 fossero utilizzate solo schede grafiche monocromatiche, verso la fine di questo decennio questo sembrava molto diverso, perché le schede grafiche a colori sono diventate sempre più popolari. Di conseguenza, ha prevalso anche lo standard VGA con 640x480 pixel. SVGA e XGA significano risoluzione dello schermo 1024x768 e VESA 1280x10924. Dal 1990 sono stati installati anche processori aggiuntivi (GPUS) sulle schede grafiche, il che alleggerisce enormemente il processore principale del computer, poiché i comandi alla scheda grafica ora possono calcolare anche piccoli grafici, questo principio è chiamato acceleratore di Windows. Dal 1996 ha prevalso lo standard delle schede grafiche con accelerazione 3D, ciò è dovuto alla crescente complessità dei giochi per computer. Qui, la grafica 3D dettagliata viene calcolata direttamente dalla scheda grafica utilizzando i comandi e lo scambio di texture. I primi acceleratori 3D erano puramente schede di espansione, quindi nel computer doveva essere installata anche una scheda grafica 2D. Ciò non è cambiato nemmeno nella generazione successiva di schede grafiche, ma è stata introdotta la possibilità di utilizzare più schede di espansione 3D contemporaneamente in un Sistema PC da utilizzare. Il bus locale ISA o VESAL è stato inizialmente utilizzato come interfaccia hardware, seguito dal bus PCI come espansione e soluzione principale. Nel frattempo, negli attuali sistemi PC vengono utilizzate soluzioni AGP, PCI-e e on-board, il che è ovviamente dovuto alle crescenti prestazioni di bus e schede grafiche. Anche il funzionamento della scheda grafica è simile a quello della scheda audio. Quando una richiesta software viene inviata alla scheda grafica tramite il bus dati, crea un grafico e lo converte in un segnale di uscita analogico o digitale o entrambi. Come regola pratica, è possibile definire quanto segue: la dimensione della memoria grafica definisce la risoluzione massima e la profondità del colore, il processore grafico definisce le prestazioni. A causa del fattore di prestazione in aumento annuale di 2,4 (che supera persino la legge di Moore), una limitazione delle prestazioni chiave è l'accumulo di calore. Le moderne schede grafiche richiedono 200 watt e più; una porta di alimentazione separata, che è collegata direttamente alla scheda grafica, è stata introdotta sugli alimentatori per PC alcuni anni fa. Oltre ai dissipatori di calore grandi e passivi, ci sono soluzioni attive rumorose e raffreddamento ad acqua in casi estremi. Un altro parallelo alle soundboard è l'ingresso video integrato in molte schede grafiche. Viene utilizzato per digitalizzare i segnali di ingresso analogici, ad esempio il segnale di una videocamera analogica. L'ingresso video e l'uscita VGA sono già stati descritti, la maggior parte delle moderne schede grafiche ha anche un'uscita TV, come suggerisce il nome, un'altra uscita analogica per il collegamento a sistemi analogici, l'uscita DVI digitale e senza deviazioni a per generare immagini in uscita su TFT e in in alcuni casi anche un'uscita HDMI in modo che l'uscita dello schermo di un computer possa essere visualizzata anche su TV al plasma e LCD. Mentre le soluzioni integrate di solito raggiungono solo prestazioni medie, i giochi o le schede di sviluppo 3D, ad es. B. un numero simile di transistor sulle GPU rispetto all'attuale generazione di processori principali.