آموزش آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

آموزش آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

چیپ شمالی وظیفه تولید و ارسال سیگنال تصویر بر روی اسلات AGP و PCI EXPRESSرا بر عهده دارد. سیگنال تصویر تولید شده در چیپ شمالی حاوی اطلاعات تصویر به صورت دیجیتالی بوده و به همین صورت نیز به اسلت AGP و PCI EXPRESS فرستاده می شود. برای اینکه مانیتور بتواند اطلاعات تصویر را دریافت و آنها را بر روی مانیتور نمایش دهد لازم است تا از یک پردازنده برای تولید اطلاعات دیجیتال به آنالوگ استفاده کنیم در واقع برای نمایش اطلاعات تصویر بر روی مانیتور نیازمند یک واسطه بین مادربرد و مانیتور هستیم.کارت گرافیک همان واسطه مورد نیاز ما می باشد.

کارت گرافیک یک برد مدار چاپی به همراه حافظه و یک پردازنده اختصاصی می باشد. به پردازنده کارت گرافیک GPU می‌گوییم.

نمایشگرهای VGA قادر به ارائه ۲۵۶ رنگ و وضوح تصویری720*400 بودند یک سال بعد استاندارد SVGA مطرح کردید استاندارد فوق قادر به ارائه ۸/۱۶ میلیون رنگ با وضوح تصویری 1280*1024 است کارت‌های گرافیکی از استانداردهای متفاوتی پیروی می‌نمایند. تولید کنندگان کارت گرافیک همواره سعی در افزایش تعداد رنگ و وضوح تصویر با توجه به راهکارهای اختصاصی خود دارند. کارت های گرافیک می بایست قادر به اتصال به سیستم باشند.کارت‌های گرافیک قدیمی اغلب از طریق اسلات های ISA و PCI به سیستم متصل می شود. تمامی کارتهای گرافیک جدید از پورت AGP و PCI EXPRESS برای اتصال به کامپیوتر استفاده می نماید امروزه فقط از کارت های گرافیکیPCI EXPRESS تولید می شود و سازندگان مادربرد تنها از این نوع اسلات برای ارتباط با کارت گرافیک استفاده می کند.

اجزای یک کارت گرافیک

پردازنده کارت گرافیک

پردازنده گرافیک به‌ منزله مغز یک کارت گرافیک است همانطور که مادربرد از CPU برای کنترل و پردازش اطلاعات استفاده می کند در کارت گرافیک هم از یک پردازنده قوی برای پردازش اطلاعات تصویر و ارسال و دریافت آنها استفاده می کنیم به پردازنده گرافیک به اختصار GPU گفته می شود. مخفف کلمات Graphics Processing Unit به معنی واحد پردازش گرافیکی می باشد. امروزه بیشترین چیپ های تولید شده موجود در بازار مربوط به دو شرکت NVidia و AMD می باشد

با توجه به اینکه GPU با فرکانس بسیار بالا کار می کند و حجم دیتای که پردازش می‌کند بسیار بالاست بعد از مدتی شروع به کار کردن کارت گرافیک موجب داغ شدن GPU می شود این حرارت تولید شده توسط GPU باید به محیط انتقال داده شود و GPU خنک شود در غیر این صورت GPU خواهد سوخت از همین جهت از هیت سینک و فن برای خنک سازی GPU استفاده می‌شود با توجه به مدل چیپ و قدرت GPU این هیت سینک باید متناسب با آن باشد.

حافظه کارت گرافیک

بارها پیش می آید در زمان خرید یک کارت گرافیک فروشنده به شما می گویند حافظه کارت گرافیک چقدر باشد در مادربرد کامپیوتر جهت پردازش سریعتر و بهتر دیتا از RAM استفاده می کنند اطلاعات ابتدا وارد RAM کامپیوتر شده سپس CPU آنها را از RAM خوانده و پردازش می‌کند. در واقع برای این که CPU بتواند دیتا را سریعتر پردازش کند از یک واسطه سرعت بالا استفاده می کنند حال هر چه حافظه بیشتر باشد دیتای بیشتری در آن ذخیره شده در نتیجه پردازش بهتر خواهد بود در هنگام پردازش دیتای گرافیکی مقدار بسیار زیادی از دیتا توسط GPU پردازش می شود در نتیجه نیازمند حافظه هایی برای ذخیره موقت دیتا هستیم از همین جهت در کارت گرافیک ها نیاز داریم تا از RAM هایی همچون RAM کامپیوتر برای ذخیره موقت دیتا استفاده کنیم. یکی از معیارهای اصلی که کیفیت کارت گرافیک را معین می کند حافظه کارت گرافیک می باشد و در پردازش تاثیر بسزایی دارد. در گرافیک های قدیمی از RAM های SD,DDR1,DDR2 استفاده می شد.امروزه در کارت گرافیک های جدید از رم های DDR5,DDR4,DDR3 استفاده می شود.

نوع حافظه استفاده شده بر روی کارت های گرافیک از پیکربندی Dual-Ported استفاده می نماید در کارت های فوق امکان نوشتن در یک بخش حافظه و امکان خواندن از بخش دیگر حافظه به صورت همزمان امکان پذیر خواهد بود بدین ترتیب مدت زمان لازم برای بازخوانی و بازنویسی یک تصویر کاهش خواهد یافت.

تاثیر مقدار RAM در سرعت پردازش
RAM گرافیکی برای نگهداری تصویر بزرگ مانیتور در حافظه لازم است. CPU اطلاعاتش به کارت گرافیک می‌فرستد پروسسور کارت گرافیک یک تصویر برای مانیتور می سازد و آن را در RAM گرافیک ذخیره می کنند این تصویر یک bitmap بزرگ است که برای آپدیت مداوم تصویر مانیتور استفاده می شود

حداقل احتیاج میزان رزولوشنی است که روی مانیتورتان می خواهید برای یک استفاده دو بعدی معمولا رنگ های ۱۶ بیتی کافی است اجازه بدهید نگاهی به میزان RAM لازم برای رزولوشن های مختلف بیاندازیم.

قبل از اینکه سیستم عاملی مثل ویندوز بارگذاری شود و درایورها کنترل عملکردهای کارت ویدیوی تان را به دست بگیرند بایوس ویدیو کارت گرافیک را راه اندازی می کند به مجرد دریافت ولتاژ از مادربرد بایوس کارت گرافیک را راه اندازی می کند و خود را به بایوس مادربرد معرفی می کند در این نقطه پردازشگر گرافیک و سرعت های کلاک حافظه ویدیو توسط بایوس تنظیم می شود گرچه این تغییرات ممکن است توسط درایور ها و یا دیگر ابزارهای کاربردی بعد از بارگذاری سیستم عامل تحت الشعاع قرار بگیرند ولی به طور خلاصه بایوس کارت گرافیک را راه اندازی و به مادربرد معرفی می کند و مقداری از تنظیمات اولیه کارت گرافیک را انجام می دهد همچنین بایوس می تواند فرکانس GPU را تحت کنترل گرفته و کنترل کند همچنین در گرافیک هایی که قابلیت کنترل فن وجود دارد نیز اطلاعات کنترل فن را بایوس آن بر عهده دارد.

بایوس کارت گرافیک یک IC ۸ پین EEPROM که توسط پروگرامر قابل پروگرام می‌باشد از IC های پرکاربرد EEPROM در گرافیک IC های سری 25LXXXX می باشد که حروف های آخر که با X مشخص شده است تعیین کننده حافظه و برخی مشخصات دیگر IC مورد نظر می باشد که می تواند متفاوت باشد

DAC (Digital-to-Analog Converter)

‏تبدیل کننده فوق را RAMDAC نیز می گویند داده های تبدیل شده به دیجیتال مستقیماً از حافظه اخذ خواهند شد سرعت تبدیل کننده فوق تأثیر مستقیمی را در ارتباط با مشاهده یک تصویر بر روی صفحه نمایشگر خواهد داشت.

همانطور که می دانید چیپست ها برای پردازش دیتا نیاز به یک منبع کلاک با فرکانس مشخص دارند این منبع کلاک هم می تواند توسط اسیلاتور داخلی خود چیپست تامین شده و یا توسط یک اسیلاتور خارجی تولید شده و به چیپ اعمال شود معمولا در زمان‌های نیاز به یک فرکانس بالا باشد از یک منبع کلاک خارجی برای تأمین فرکانس مورد نیاز استفاده می شود.کریستال همان اسیلاتور ما می باشد که منبع کلاک ما برای چیپ می باشد.

مدار تغذیه GPU : با توجه به اینکه کارت گرافیک حجم بسیار زیادی از دیتا را پردازش می‌کند. بهترین و ایده آل ترین تغذیه‌ای که می توان برای تغذیه چیپ ها و CPU ها طراحی کرد مدار سوئیچینگ به روش PWM است. در کارت گرافیک هم همانند مدارات مادربرد از روش PWM برای تامین ولتاژ و جریان مصرفی GPU استفاده می شود طرز کار این نوع مدارات را به طور مفصل در جلسات تعمیر مادربرد تدریس کردیم

کارت گرافیک های قدرت پایین یا میان رده ولتاژ مورد نیاز خود را از اسلت PCI EXPERSS تامین می‌کنند این ولتاژ دارای محدودیت بوده و تا مقدار معینی قادر به جریان دهی خواهد بود زمانی که شما از کارت گرافیک های قدرت بالا استفاده می کنید دیگر قادر نخواهید بود ولتاژ و جریان مورد نیاز GPU را از مادربرد تامین کنید چرا که مادربرد قادر به تامین این جریان نخواهد بود از همین جهت نیاز است تا کارت گرافیکی به صورت جداگانه از پاور ولتاژ مورد نیاز خود را تامین کند.

در برخی از پاور ها و گرافیک ها به صورت 2+6 می باشد. PCI از این کانکتور استاندارد برای تغذیه مستقیم کارت گرافیک پاور استفاده می‌شود. این کانکتور ولتاژ ۱۲ ولت مورد نیاز مدار PWM را برای کارت گرافیک تامین می کند. در گرافیک هایی که از کانکتور های ۸ پین برای تغذیه مدارات آنها استفاده شده است از مدارات PWM با فاز های بیشتری برای تامین ولتاژ مورد نیاز GPU استفاده می‌کنند

نویسنده: مهندس عیسی رشوند

جهت مشاهده فیلم های آموزشی و ثبتنام دوره های آنلاین تعمیرات کامپیوتر و شبکه، بر روی این لینک کلیک نمایید.

مقالات مرتبط:

مقالات غیر مرتبط:

وبلاگ

آموزش آشنایی با کارت گرافیک و اجزای آن

دیدگاهتان را بنویسید لغو پاسخ

آخرین اطلاعیه ها

وبلاگ

دیدگاهتان را بنویسید لغو پاسخ