پنل کاربر سبد خرید
ورود / عضویت



ورود
عضویت
بازیابی رمز
ورود / عضویت
۰
آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن
تبلیغات
آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

کارت گرفیک

    داده ها در رایانه به صورت دیجیتال یعنی صفر و یک، بین حافظه و پردازنده و سایر اجزای رایانه منتقل می شوند. کاربران علاقه مند به دیدن نتایج پردازش اطلاعات پس از اجرای هر دستور هستند، در صورت نمایش این داده ها به شکل صفر و یک، تصویر برای کاربر قابل درک نیست. بنابراین برای تبدیل داده های دیجیتال به صورت تصویر و نمایش آن به صورت قابل فهم برای کاربر، باید از یک مدار واسط استفاده کرد و یا کارت مخصوص استفاده کرد که دارای خصوصیات زیر باشد:

    • داده ها را به صورت دودویی (باینری) دریافت و آن ها را به علائم قابل نمایش به وسیله ی صفحه نمایش تبدیل کند.
    • قابل نصب بر روی شکاف های توسعه ی برد اصلی باشد و سرعت لازم برای انتقال و تبدیل داده ها به تصویر را داشته باشد.
    • بتواند به صفحه نمایش ها متصل شود و تصاویر با کیفیت مورد نظر و مطلوب را به آن ارسال کند.

    آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

    اگر ترکیب کارت گرافیک و صفحه نمایش با هم، سیستم نمایش نامیده شود، باید گفت که سازگاری بین این دو عنصر سیستم نمایش، باعث نمایش تصویر با کیفیت مناسب خواهد شد. یعنی اگر کارت گرافیک خیلی خوب باشد، ولی صفحه نمایش قدرت نمایش با کیفیت بالا را نداشته باشد، کیفیت تصویر، مطلوب نخواهد بود.

    حالت های نمایش تصویر

    سیستم نمایش را می توان طوری تنظیم کرد که در حالت های مختلف کار کند. حالت های عملکرد سیستم نمایش، به دو دسته تقسیم می شوند:

    1. حالت متن
    2. حالت گرافیک

    حالت متن

    در نمایش حالت متن، همان گونه که از نام آن پیداست، صفحه نمایش تنها قادر به نمایش نویسه ها شامل حروف الفبا، اعداد و حروف خاص می باشد. در این حالت، کوچک ترین جزء اطلاعات حافظه و یا فضای قابل کنترل در صفحه نمایش یک نویسه است. یکی از استاندارد ها برای نمایش این نویسه ها تقسیم صفحه نمایش به ۲۵ سطر و ۸۰ ستون است. در واقع صفحه نمایش را به ۲۰۰۰ قسمت تقسیم می کنند که هر قسمت به نمایش یک نویسه اختصاص می یابد.

    در کارت گرافیک به ازای هر حرف یا نویسه، دو بایت در حافظه ی ویدئویی اختصاص می یابد. یک بایت برای کد اسکی و یک بایت برای ویژگی آن حرف در نظر گرفته می شود. بنابراین برای اطلاعات یک صفحه ی کامل در حالت متن به ۴۰۰۰ =۲ ۲۰۰۰ بایت حافظه نیاز است. همان طور که می دانید نمایش نویسه ها به صورت های مختلف صورت می پذیرد. در واقع کاربر با انتخاب فونت ها و یا الگوهای متفاوت، شیوه ی نمایش نویسه ها را تغییر می دهد. به همین دلیل یک بایت حافظه برای مشخص کردن این ویژگی ها در نظر گرفته می شود. مشخصات این ویژگی ها از جمله فونت یا الگوی نمایش در حافظه ی ROM روی کارت گرافیک ذخیره می شود.

    وقتی نمایش در حالت متن باشد، مانند حالتی که سیستم عامل Windows آغاز می شود و یا بیشتر برنامه های مبتنی بر سیستم عامل DOS. ذخیره سازی داده ها در حافظه ی ویدئویی بسیار آسان و سریع است و صفحه نمایش قدرت نمایش با کیفیت بالا را دارد.

    حالت گرافیک

    در حالت متن کوچکترین واحد نمایش، یک نویسه است و صفحه نمایش را به تعدادی سطر و ستون تقسیم می کنند ولی در حالت گرافیک، کوچکترین واحد نمایش یک پیکسل ( PIXEL ) است هر پیکسل منفرد، آدرس خاص خود را دارد. به همین دلیل به آن حالت گرافیک با آدرس دهی تمام نقطه ها می گویند. هر چقدر تعداد این نقطه ها افزایش پیدا کند حافظه ی لازم برای دسترسی و آدرس دهی آن ها نیز بیشتر خواهد شد. تعداد زیادی از حالت های نمایش گرافیک به صورت استاندارد پذیرفته شده است.

    اختلاف این حالت های گرافیک در تفکیک پذیری و تعداد رنگ های قابل نمایش است. تمام این حالت های استاندارد در BIOS سیستم تعریف شده اند. برای نمایش رنگی تصاویر، به هرکدام از این نقاط یک رنگ اختصاص داده می شود. تعداد رنگ های قابل نمایش به وسیله ی هر کارت گرافیک متفاوت است. برای مشخص بودن هر رنگ به هرکدام از آن ها یک کد اختصاص می یابد، به عنوان مثال در سیستم های نمایش ۲۵۶ رنگ، برای هر رنگ، از یک عدد ۸ بیتی استفاده می شود ( ۲ به توان ۸ ) و هر کدام از ترکیب های متفاوت این ۸ بیت که در مجموع ۲۵۶ رنگ است، به یک رنگ اشاره می کند.

    در یکی از استاندارد ها، صفحه نمایش را به ۶۰۰ ۸۰۰ نقطه تقسیم می کنند، یعنی به ۴۸۰،۰۰۰ پیکسل، که اگر از یک سیستم ۲۵۶ رنگ استفاده شود، در این صورت ۴۸۰،۰۰۰ بایت حافظه، یعنی در حدود ۴۸ کیلوبایت برای ذخیره و ارسال یک تصویر نیاز است.

    در سیر تکاملی کارت های گرافیکی تلاش شده است تا تعداد پیکسل های بیشتری در صفحه نمایش جا داده شود و برای هر پیکسل بتوانند از رنگ های بیشتری استفاده کنند. در واقع هرچه قدر عمق رنگ در یک استاندارد نمایش بیشتر باشد تصاویر با رنگ های بیشتر و واقعی تری نمایش داده می شوند. البته باید توجه داشت که هرچه عمق رنگ بیشتر باشد، به حافظه ی ویدئویی بیشتری برای ذخیره سازی تصویر نیاز است.

    در سال ۱۹۸۱ که اولین رایانه ی شخصی عرضه شد، فقط دو نوع سیستم نمایش وجود داشت یکی از آن ها تک رنگ بود و (MDA=Monochrome Dispalay Adaptor) نامیده می شد و دیگری که یک سیستم نمایش رنگی به حساب می آمد، (CGA=Color Graphic Adaptor) نام داشت. صفحه نمایش تک رنگ تنها قادر به نمایش متن بود و برای این کار هم کیفیت مناسبی داشت. صفحه نمایش های رنگی نیز می توانستند تصاویر را تا ۱۶ رنگ نشان دهند. اما کیفیت آنها حتی در نمایش متن نیز مناسب نبود. کارت آداپتور تک رنگ و کارت گرافیک رنگی CGA را نشان می دهد.

    آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

    آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

    در سال ۱۹۸۴ سیستم نمایش رنگی پیشرفته EGA معرفی شد. سیستم نمایش EGA نسبت به CGA کیفیت نمایش بهتری داشت اما همان ۱۶ رنگ را پشتیبانی می کرد.

    آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

    با پیشرفت های بیشتر در زمینه ی سیستم نمایش در سال ۱۹۸۷، کارت گرافیک (VGA=Video Graphic Array) به وسیله ی شرکت آی بی ام عرضه شد. VGA در مدل های اولیه همان ۱۶ رنگ را داشت ولی به دلیل قدرت تفکیک پذیری (تعداد پیکسل های بیشتر) کیفیت تصویر بهتری را دارا بود. تاکنون سیستم های نمایش دیگری به کاربران عرضه شده است مانند Super VGA یا EVGA و UVGA. شکل زیر کارت گرافیک محصول شرکت ATI را برای استفاده از گذرگاه AGP نشان می دهد.

    آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

    هر آداپتور گرافیک دارای قسمت های زیر است:

    • حافظه ی ویدئویی
    • مبدل دیجیتال به آنالوگ
    • شتاب دهنده و پردازنده های گرافیک
    • کانکتور های کارت گرافیک

    حافظه ویدیوئی

    ایجاد تصویر ویدئویی از دو بخش تشکیل شده است. ابتدا باید تصویر ویدئویی به صورت دیجیتال در نوع خاصی از حافظه به نام حافظه ی ویدئویی ذخیره شود. این حافظه به طور معمول در داخل کارت گرافیک قرار دارد. در مرحله ی دوم و هم زمان با تشکیل تصویر دیجیتالی در حافظه ی ویدئویی، باید محتویات این حافظه به سیگنال های قابل نمایش در صفحه نمایش تبدیل شوند. هر قدر میزان حافظه ی ویدئویی بیشتر باشد، می توان تصویری با تفکیک پذیری بیشتر و با رنگ های بیشتری ایجاد کرد. به این حافظه ی ویدئویی که تصویر ها ذخیره می کند، بافر فریم نیز می گویند.

    به دلیل هم زمانی بین تشکیل تصویر و ارسال آن به صفحه نمایش در حافظه ی ویدئویی، به این نوع حافظه، حافظه ی ویدئویی دو درگاهی می گویند. درحافظه های گرافیکی ارزان قیمت از حافظه های (DRAM=Dynamic Ram) استفاده می شود. در حالی که در کارت های گرافیک گران قیمت و سریع تر (VRAM=VIDEO RAM) یا همان از حافظه ی دو درگاهی استفاده می شود. نوع WRAM که طی سال های اخیر به بازار آمده است، مخصوص محیط گرافیکی ویندوز طراحی شده است.

    آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

    مبدل دیجیتال به آنالوگ

    همان طور که اشاره شد تصاویر به صورت دیجیتال حافظه ی دو درگاهی VRAM تشکیل می گردد و هم زمان به صفحه نمایش ارسال می شود. باید دقت کرد که صفحه نمایش های لامپی (CRT=Cathode Ray Tube) تنها سیگنال های آنالوگ را نمایش می دهند و قادر به نمایش سیگنال دیجیتال نیستند. به همین دلیل از یک مدار الکترونیکی برای تبدیل اطلاعات دیجیتال حافظه ی ویدیوئی به سیگنال های آنالوگ بهره می برند. به این مدار (DAC=Digital to Analog Convector) می گویند.

    آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

    در بسیاری از کارت های گرافیک، به مدار تبدیل کننده (RAMDAC=Random Access Memory) می گویند. صفحه نمایش های دیجیتال مانند (LCD=Liquid Crystal Dispaly) و (LED=Light Emitting Diode) نیازی به مبدل ندارند. به این دلیل که قادر به نمایش سیگنال های دیجیتال به طور مستقیم هستند و تصاویر را از حافظه ی کارت گرافیک دریافت و نمایش می دهند. آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

    شتاب دهنده و پردازنده های گرافیک GPU4

    محیط های گرافیک و چند رسانه ای برای پردازش تصاویر با کیفیت بالا به میزان زیادی به قدرت پردازش پردازنده ی مرکزی رایانه احتیاج دارند. در حالی که پردازنده کار های مهم تر و بیشتری نیز دارد. امروزه بیشتر کارت های گرافیک برای کاهش بار عملیاتی پردازنده ی مرکزی، به شتاب دهنده ی گرافیک مجهز شده اند. این تراشه بسیاری از کارهای گرافیکی مشکل و وقت گیر را اجرا می کند و به این ترتیب وقت پردازنده برای پرداختن به سایر امور آزاد خواهد شد. به طور مثال وقتی ترسیم خط در یک برنامه ی کاربردی مانند AutoCAD مورد نیاز باشد، به جای این که پردازنده ی مرکزی تک تک پیکسل های خط را محاسبه کرده و آن را در حافظه ی ویدئویی تشکیل دهد، فقط کافی است تا دستور ترسیم خط به همراه آدرس نقاط ابتدا و انتهای خط را به شتاب دهنده ی گرافیکی ارسال کند.

    در بعضی از کارت های گرافیک، به جای شتاب دهنده ها از نوعی کمک پردازنده استفاده می شود. در این نوع کارت های گرافیک کارهای مربوط به آداپتور گرافیک بین پردازنده ی اصلی و پردازنده ی کارت گرافیک تقسیم می شوند. در واقع پردازنده ی کارت گرافیک در هنگام پردازش تصاویر با کمک پردازنده ی مرکزی، تصاویر مورد نظر را تهیه می کند.

    کانکتورهای کارت گرافیک

    بسیاری از کاربر ها نیاز دارند که فیلم و انیمیشن را بر روی صفحه ای بزرگتر مشاهده کنند. با توجه به گران بودن صفحه نمایش های بزرگ، استفاده از تلویزیون راهی ساده و ارزان است. کیفیت تصویر در تلویزیون به نسبت صفحه نمایش ها بسیار پایین است و تنها برای نگاه کردن از فاصله ی دور و برای فیلم و انیمیشن مناسب است. به همین دلیل بعضی از کارت ها دارای خروجی تلویزیون و خروجی صفحه نمایش به طور هم زمان هستند. شکل های زیر ویژگی های اتصال دهنده های گرافیک در جدول آورده شده است.

    آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

    آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

    آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

    آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

    انواع کانکتور های کارت گرافیک به شرح زیر هستند:

    کامپوزیت ویدئو ( Composite Video )

    کامپوزیت ویدئو فقط برای تصویر است و یک کابل دارد که روی آن سه منبع سیگنال یکی برای درخشندگی و دوتای دیگر برای رنگ و خصوصیات دیگر تصویر ترکیب می شوند.

    آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

    کامپوننت ویدئو

    کامپوننت ویدئو از سه کابل برای ارسال سیگنال ها استفاده می کند و کیفیت نمایش آن بهتر از کامپوزیت ویدئو است.

    آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

    آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

    سیستم S_Video

    این سیستم ورودی، کیفیت بالاتری را نسبت به سیستم کامپوننت ایجاد می کند و بیشتر دستگاه های تصویری بجز سیستم های VCR شامل این ورودی هستند. برای اتصال دارای یک سیم مخصوص است.

    آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

    سیستم اتصال آنالوگ D_SUB ، قرمز-سبز-آبی (RGB)

    امروزه در سیستم های نمایش آنالوگ، از کانکتور ۱۵ پین D-SUB استفاده می شود سیستم های نمایش VGA ،SVGA ،EVGA و ... از این کانکتور برای اتصال به صفحه نمایش های آنالوگ یا CRT استفاده می کنند.

    آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

    آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

    در سیستم های نمایش با خروجی دیجیتال ( تک رنگ MDA و رنگی CGA و رنگی پیشرفته ی EGA )، از یک کانکتور ۹ پین استفاده می شد که امروزه منسوخ شده است. البته در صورت داشتن صفحه نمایش مربوط به این سیستم های نمایش، با استفاده از تبدیل های موجود می توان از این صفحه نمایش ها هنوز هم استفاده کرد.

    کانکتورهای DVI

    در سیستم های نمایش بعد از EGA، برای استفاده از صفحه نمایش های با کیفیت بالا و دیجیتال مانند LCD و یا LED از کانکتورهای DVI استفاده می شود. سه نوع کانکتور DVI به شرح زیر هستند:

    1. DVI-D نوع دیجیتال: برای انتقال داده ها از سیگنال دیجیتال استفاده می کند و برای اتصال به دستگاه های دیجیتال طراحی شده است.
    2. DVI-A نوع آنالوگ: برای انتقال داده ها از سیگنال آنالوگ استفاده می کند و برای برقراری ارتباط با تجهیزات آنالوگ مانند ویدئو پروژکتور استفاده می شود.
    3. DVD-I: این مدل می تواند از دستگاه های دیجیتال و آنالوگ پشتیبانی کند.

    آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

    رابط HDMI

    یک رابط ویدئویی که در وسایل صوتی تصویری خانگی مورد استفاده قرار می گیرد و در حال حاضر روی بعضی از کارت گرافیک ها می توان آن را دید. از این رابط برای اتصال رایانه به تلویزیون و ویدئو پروژکتور استفاده می کنند. این رابط دیجیتالی امکان انتقال تصویر و صدا را به طور هم زمان و به صورت غیر فشرده ممکن می سازد و در بعضی از صفحه نمایش های موجود در بازار نیز وجود دارد.

    آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

    آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

    رابط Display port

    نوع جدیدی از رابط دیجیتالی انتقال تصویر است که اتصال دهنده ی آن از نظر ساختار شبیه به رابط HDMI است. این رابط از صفحه نمایش های با دقت بسیار بالا و جدید پشتیبانی می کند. این رابط در آینده می تواند به رابط استاندارد برای کارت های گرافیک و صفحه نمایش تبدیل شود.

    آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

    انواع کارت های گرافیک

    تمام کارت های گرافیک را با توجه به امکانات مشترک آن ها می توان به دو دسته تقسیم کرد که عبارت اند از:

    • کارت هایی که داده های دودویی را دریافت کرده و خروجی دیجیتال تولید می کنند.
    • کارت هایی که داده های دودویی را دریافت کرده و خروجی آنالوگ تولید می کنند.

    کارت های گرافیک با خروجی دیجیتال

    این گروه شامل سه سیستم نمایش تک رنگ MDA، رنگی CGA و رنگی پیشرفته EGA هستند و پارامتر های مشترک آن ها عبارت اند از:

    1. کانکتور یا درگاه خروجی آن ها ۹ پین است.
    2. سیگنال های خروجی به صورت دیجیتال است.
    3. قابل نصب در شکاف ISA با پهنای باند ۸ و ۱۶ بیتی هستند.
    4. حافظه ی مخصوص روی کارت MDA مقدار ۴ کیلوبایت و روی کارت EGA حداکثر ۲۵۶ کیلوبایت ظرفیت دارند.

    با توجه به موارد بالا می توان به نکات زیر اشاره کرد:

    • با توجه به کانکتور ۹ پین، این نوع کارت ها فقط به صفحه نمایش همان سیستم نمایش قابل اتصال هستند و نمی توان به صفحه نمایش هایی با سیستم نمایش ویدئویی VGA متصل شوند.
    • در مدل های رنگی حداکثر ۱۶ رنگ تولید می کنند.
    • با توجه به پایین بودن حافظه روی کارت، تصاویر با کیفیت بالا قابل نمایش نیستند و به طور کلی قابلیت نمایش انیمیشن را ندارند.
    • به دلیل استفاده از شکاف ISA، سرعت انتقال اطلاعات پایین است. بنابراین نمایش فیلم و انیمیشن حتی با کیفیت پایین نیز امکان ندارد.

    کارت های گرافیک با خروجی آنالوگ

    سیستم های نمایش بعد از EGA یعنی VGA و تمام سیستم های نمایش عرضه شده پس از آن عضو این گروه هستند مانند: VGA ،SVGA ،XGA ،UVGA و ....

    با وجود تفاوت های زیاد نکات مشترک بسیاری دارند که عبارت اند از:

    • کانکتور یا درگاه خروجی آن ها ۱۵ پین است.
    • سیگنال های خروجی کارت به صورت آنالوگ است
    • قابلیت نصب در شکاف های ISA تا AGP فعلی هستند. البته هر سیستم نمایش در این مجموعه شکاف مخصوص خود را دارد.
    • دارای حافظه ی مخصوص با ظرفیت بالایی هستند. حداقل ۲۵۶ کیلوبایت در کارت های اولیه VGA تا چند صد مگابایت در کارت های جدید. داشتن حافظه ی بالا باعث بالا رفتن کیفیت تصویر می شود و قابلیت پخش و نمایش فیلم و انیمیشن با کیفیت بالا خواهد شد.
    • دارای شتاب دهنده و پردازنده های گرافیکی هستند.

    عوامل و شاخص های کارت گرافیک در زمان انتخاب

    در انتخاب یک کارت گرافیک باید به این نکته توجه داشت که برای بهره مندی از ویژگی های خوب یک کارت گرافیک، به یک صفحه نمایش نیاز است که این ویژگی ها را پشتیبانی کند. در واقع در زمان تعیین نوع کارت گرافیک باید مشخصه های سیستم نمایش را در نظر گرفت و برای دسترسی به مشخصه های مورد نظر باید هم کارت گرافیک و هم صفحه نمایش از ویژگی های مورد نیاز پشتیبانی کنند. برای انتخاب یک کارت گرافیک باید مشخصه های زیر را در نظر بگیرید:

    1. مقدار حافظه ی کارت گرافیک: مقدار این حافظه روی بیشتر مشخصه های دیگر سیستم نمایش تأثیرگذار است.
    2. پشتیبانی سخت افزاری و نرم افزاری از ویژگی ها و استانداردهای جدید تصویری: کارت گرافیک های قدیمی در حالت انیمیشن نمی توانستند تصاویر شفاف و بدون لرزش ارایه دهند، زیرا برای این کار، کارت گرافیک باید یک پردازنده ی گرافیکی سریع داشته باشد. این موضوع در کارت گرافیک های جدید کمتر وجود دارد.
    3. نوع شکاف توسعه: با توجه به تفاوت سرعت انتقال داده توسط گذرگاه های مختلف، باید توجه داشت که کارت گرافیک مورد نظر از چه شکاف توسعه ای پشتیبانی می کند.
    4. نوع اتصال دهنده ی خروجی: با توجه به نوع صفحه نمایشی که انتخاب کرده اید باید به نوع اتصال دهنده ای که کارت گرافیک برای اتصال به صفحه نمایش لازم دارد و کیفیت آن دقت کرد.
    5. تفکیک پذیری
    6. عمق و تعداد رنگ قابل پشتیبانی
    7. داشتن خروجی ویدئو
    تبلیغات
    برچسب ها
    نویسنده
    آتوسا الهی
    آتوسا الهی

    نا مشخص
    مجموع پست ها: 35 مجموع سوالات: 0 مجموع پاسخ ها: 0
    مطالب مرتبط
    تبلیغات
    سایر آموزش های لوازم دیجیتال
    پرسش و پاسخ
    ۰ پاسخ
    ۰ امتیاز
    اندروید سیستم ریکاوری
    آموزش تصویری ریست فکتوری تبلت های لنوو Lenovo A7-40, A7-50
    ۰ پاسخ
    ۰ امتیاز
    اندروید سیستم ریکاوری
    آموزش تصویری ریست فکتوری تبلت های لنوو Lenovo A7-40, A7-50
    ۱ پاسخ
    ۰ امتیاز
    asus f102 تعویض باتری
    آموزش تعویض باتری لپ تاپ ایسوس Asus X551CA
    ۰ پاسخ
    ۰ امتیاز
    نوع رم برای dell5010?
    آموزش تعویض حافظه RAM لپ تاپ دل Dell Inspiron n5110
    سوالتان را بپرسید
    تبلیغات
    محصولات آموزشی
    فروشگاه