Материал: 5599

34

обычных PC такая разновидность не используется, она обычно используется в серверах и высокопроизводительных рабочих станциях (например, для обработки видео). Сегодня PCI-Express – основная шина современного компьютера и, вероятно, ещё долго таковой останется. Сегодня практически все платы расширения выполняют в разъём PCI, кроме плат видеоконтроллёров. Это связано с тем, что именно видеосистема – самая требовательная к пропускной способности шины обмена, и для видеоконтроллёров разработана специальная шина, ко-

торая называется AGP (Advanced Graphics Port).

Шина AGP имеет ширину 32 бита (как и PCI), но работает на частоте 66 МГц, имея, таким образом, вдвое большую пропускную способность (266 Мбайт/с). Но этим дело не ограничивается. Дело в том, что шина AGP имеет несколько режимов работы. Причём во всех этих режимах частота работы шины одинакова и составляет 66 МГц. Но пропускная способность шины AGP в разных режимах отличается. В режиме работы, который называют AGP 2x, пропускная способность шины составляет 533 Мбайт/с, так как данные по шине передаются вдвое чаще, чем изменения электрического сигнала, то есть за один такт сигнала передаётся два бита. Шины, работающие в подобном режиме, называют DDR (Double Data Rate) шинами. Кроме того, шина AGP может работать и в режиме 4х, т.е. битов передаются вчетверо больше, чем в обычном режиме. Шину, работающую в таком режиме, называют QDR (Quad Data Rate). В этом случае пропускная способность AGP 4x составляет 1066 Мбайт/с. Следующим является стандарт AGP 8x с пропускной способностью 2133 Мбайт/с.

В современных компьютерах используется некоторое количество специализированных шин, обеспечивающих передачу информации и управляющих сигналом между устройствам компьютера с различными скоростными характеристиками. Можно отметить следующие шины:

PCI (Peripheral Component Interconnect — соединитель периферийных компо-

нент) — современная высокоскоростная шина для подсоединения внешних (периферийных) устройств со скоростью обмена до 500 Мбайт/с, а модификация PCI-X имеет скорость до 1 Гбайт/с;

AGP (Advanced Graphic Port — улучшенный графический порт) — шина и разъём для подключения видеокарт со скоростью обмена от 256 Мбайт/с до 1,06 Гбайт/с; скорость обмена 256 Мбайт/с считается условной единицей измерения для видеокарт типа AGP, поэтому скорость 528 Мбайт/с принято обозначать

AGP2x, а 1,06 Гбайт/с – AGP4x;

ISA (Industry Standard Architecture – стандарт промышленной архитектуры) и

35

EISA (Extended ISA — расширенный ISA) — устаревшие шины для подключения внешних устройств со скоростью обмена от 8 до 33 Мбайт/с;

IDE (Integrated Drive Electronics — интегрированное электронное устройство) и EIDE (Extended IDE — расширенный IDE) — шина и стандарт для подключения к материнской плате жёстких, оптических дисков и мобильных дисководов; скорость обмена данными до 100 Мбайт/с;

SCSI (Small Computer System Interface — интерфейс малых вычислительных систем) — шина и стандарт, которые так же, как и EIDE, предназначены для подключения высокопроизводительных дисковых устройств; скорость обмена данными до 80 Мбайт/с;

Arapahoe — перспективная шина третьего поколения, которая должна обеспечить скорость обмена до 6 Гбайт/с.

3.2.2. Видеокарта (видеоадаптер)

Сегодня решающую роль в производительности домашней компьютерной системы играет не микропроцессор, а видеоадаптер.

Видеокарта (известна так же как графическая плата, графическая карта, видеоадаптер) (англ. videocard) — устройство, преобразующее изображение, находящееся в памяти компьютера, в видеосигнал для монитора (рисунок 9).

Обычно видеокарта является платой расширения и вставляется в разъём расширения, универсальный (PCI-Express, PCI, AGP), но бывает и встроенной (интегрированной) в системную плату.

Современные видеокарты не ограничиваются простым выводом изображения, они имеют встроенный графический микропроцессор, который может производить дополнительную обработку, разгружая от этих задач центральный процессор компьютера. Например, все современные видеокарты NVIDIA и RADEON поддерживают приложения OpenGL на аппаратном уровне.

Совместно с монитором видеокарта образует видеоподсистему персонального компьютера. Физически видеоадаптер выполнен в виде отдельной дочерней платы, которая вставляется в один из слотов материнской платы и называется

видеокартой. Видеоадаптер взял на себя функции видеоконтроллёра, видеопроцессора и видеопамяти.

36

Рисунок 9 – Видеокарта

За время существования персональных компьютеров сменилось несколько стандартов видеоадаптеров: MDA (Monochrome Display Adapter – монохромный дисплейный адаптер); CGA (Color Graphics Adapter – цветной графический адаптер) (4 цвета); EGA (Enhanced Graphics Adapter – улучшенный графический адаптер) (16 цветов); VGA (Video Graphics Array – видеографическая матрица) (256 цветов).

Обычно в документации указывают не точное количество цветов, которое способна отобразить видеокарта, а разрядность цвета – т. е. количество битов, необходимое для передачи каждого оттенка. Разрядность и количество цветов можно связать друг с другом с помощью таблицы 2.

Таблица 2 – Зависимость количества цветов видеокарты от разрядности цветовой палитры

Количество цветов вычисляется путём возведения в степень цифры 2 на соответствующую разрядность цветовой палитры. В настоящее время применяются видео-

адаптеры SVGA (Super Video Graphics Array – видеографическая матрица класса

“супер”), обеспечивающие по выбору воспроизведение до 16,7 миллионов цветов, с возможностью произвольного выбора разрешения экрана из стандартного ряда значений (640х480, 800х600, 1024х768, 1152х864; 1280х1024 dpi, т.е. точек на дюйм и далее).

Разрешение экрана dpi (dots per inch – число точек на дюйм) является одним из важнейших параметров видеоподсистемы. Чем оно выше, тем больше информации можно отобразить на экране, но тем меньше размер каждой отдельной точки и тем меньше видимый размер элементов изображения.

37

Цветовое разрешение (глубина цвета) определяет количество различных оттенков, которые может принимать отдельная точка экрана. Минимальное требование по глубине цвета на сегодняшний день – 256 цветов, хотя большинство программ требуют не менее 65 тыс. цветов (режим High Color). Наилучшая работа достигается при 24 и 32-разрядном цветах (для человека разница между этими цветами практически не заметна).

Работа в полноцветном режиме True Color с высоким экранным разрешением требует значительных размеров видеопамяти. Современные видеоадаптеры способны также выполнять функции обработки изображения, снижая нагрузку на центральный процессор ценой дополнительных затрат видеопамяти. Для хранения множества цветных объектов видеоплате требуется большой объём собственной оперативной памяти (до 1 ГГб).

Видеоускорение – одно из свойств видеоадаптера, которое заключается в том, что часть операций по построению изображений может происходить без выполнения математических вычислений в основном процессоре компьютера, а чисто аппаратным путём – преобразованием данных в микросхемах видеоускорителя. Видеоускорители могут входить в состав видеоадаптера (в таких случаях говорят о том, что видеокарта обладает функциями аппаратного ускорения), но могут поставляться в виде отдельной платы, устанавливаемой на материнской плате и подключаемой к видеоадаптеру.

Различают два типа видеоускорителей – ускорители плоской (2D) и трёхмерной (3D) графики.

3.2.3. Звуковая карта (рисунок 10) – устройство, предназначенное для воспроизведения звука. Для этого надо подключить к аудиокарте акустические системы или наушники.

Рисунок 10 – Звуковая карта 1170×914 – 200k

38

Если к звуковой плате подключить микрофон или другое устройство, генерирующее электрический эквивалент звуковых колебаний (магнитофон, радиоприёмник и т.п.), то можно записать звук в память ПК. К специальному разъёму (игровому порту) звуковой карты можно подключить также и джойстик. Если на карте есть MIDI-разъём, то к ПК можно подключить электронно-музыкальные инструменты.

У любой звуковой платы есть два различных устройства воспроизведения звука – волновой и табличный синтезаторы.

Звуковая карта подключается к одному из слотов материнской платы в виде дочерней карты и выполняет вычислительные операции, связанные с обработкой звука, речи, музыки.

Звук воспроизводится через внешние звуковые колонки, подключаемые к выходу звуковой карты. Специальный разъём позволяет отправить звуковой сигнал на внешний усилитель. Имеется также разъём для подключения микрофона, что позволяет записывать речь или музыку и сохранять их на жёстком диске для последующей обработки и использования. Основным параметром звуковой карты является разрядность, определяющая количество битов, используемых при преобразовании сигналов из аналоговой в цифровую форму и наоборот. Чем выше разрядность, тем меньше погрешность, связанная с оцифровкой, тем выше качество звучания. Минимальным требованием сегодняшнего дня являются 16 разрядов, а наибольшее распространение имеют 32-разрядные, 64-разрядные и 128-разрядные устройства.