Bạn đã bao giờ tự hỏi máy tính của mình hoạt động như thế nào để tạo ra đồ họa trên màn hình? Bạn có thể biết rằng card đồ họa chịu trách nhiệm tạo ra những hình ảnh đó, nhưng chính xác thì nó tạo ra những hình ảnh đó như thế nào?
Dưới đây là cái nhìn chuyên sâu về tất cả các thành phần thiết yếu của cạc đồ họa và cách tất cả hoạt động.
Giao diện
Giao diện cạc đồ họa là một phần của cạc video kết nối trực tiếp với bo mạch chủ để cho phép trao đổi thông tin.
Hai loại giao diện chính là PCI Express và AGP. (Ngoài ra còn có các giao diện ISA, PCI và PCI-X, mặc dù chúng rất hiếm và lỗi thời.)
PCI Express
Đây là phiên bản nâng cấp của giao diện PCI truyền thống sử dụng nhiều làn riêng lẻ để giúp hợp lý hóa băng thông với tốc độ nhanh hơn.
Không chỉ vậy, nó còn được coi là linh hoạt hơn giao diện AGP với phương pháp tiêu thụ điện năng hiệu quả hơn do giao diện đơn giản.
AGP
Cổng đồ họa tăng tốc được thiết kế để kết xuất đồ họa 3D và sử dụng kết nối trực tiếp với bo mạch chủ. Điều này cho phép tốc độ đồng hồ cao hơn và gửi / nhận các nhóm dữ liệu trong một lần truyền.
BIOS video
BIOS video chứa giao diện thiết lập cơ bản nhất cho cạc video và được chuyển vào BIOS máy tính thông qua ROM của cạc đồ hoạ hoặc bộ nhớ chỉ đọc.
Giao diện này bao gồm những thứ quan trọng như:
- Định thời gian bộ nhớ
- Hiệu điện thế
- Tốc độ hoạt động
- RAM
Hãy coi BIOS video như trái tim đang đập của một cạc đồ họa, nó đóng vai trò là nền tảng cho các thành phần còn lại hoạt động.
GPU
Còn được gọi là đơn vị xử lý đồ họa, đứa con tinh thần của card màn hình này có nhiệm vụ hiển thị pixel thành đồ họa 2D và 3D thông qua RAM và bao gồm các phần sau:
- Mảng đồ họa và máy tính
- Bộ điều khiển bộ nhớ đồ họa
- Giao diện Bus
- Đơn vị Quản lý Điện
- Đơn vị xử lý video
- Giao diện hiển thị
Cụ thể hơn, GPU áp dụng các chi tiết cụ thể cho từng pixel để đưa chúng vào cuộc sống. Những chi tiết đó bao gồm màu sắc, kết cấu và hoa văn. Nó làm điều này lặp đi lặp lại cho đến khi tất cả các pixel được kết xuất đó tạo thành một hình ảnh gắn kết trên màn hình của bạn. (Số lượng pixel chính xác phụ thuộc vào độ phân giải màn hình của bạn).
Bởi vì nó hoạt động rất mạnh, GPU tạo ra rất nhiều nhiệt, vì vậy nó nằm bên dưới một bộ tản nhiệt (khổng lồ) để giúp giữ cho nó luôn mát mẻ.
Bộ nhớ video
Trong khi GPU đang hiển thị tất cả các pixel đó, nó cần một nơi để lưu trữ dữ liệu này để có thể hiển thị hình ảnh.
Đây là bộ nhớ video dùng để làm gì và nó thường có dung lượng từ 1 GB đến 12 GB.
Có nhiều loại bộ nhớ khác nhau, bao gồm:
- VRAM:Điều này cho phép GPU hiển thị các pixel đó rất nhanh (còn được gọi là “đọc và ghi”)
- WRAM:Một phiên bản VRAM thậm chí còn nhanh hơn
- SDRAM:Chạy ở tốc độ đồng hồ và băng thông cao
- SGRAM:Được biết đến với hiệu suất đồ họa nâng cao
Bộ nhớ video lưu giữ những gì được gọi là thông tin kỹ thuật số và nó cần một cách để gửi dữ liệu này đến màn hình chỉ đọc tín hiệu tương tự.
Nó giống như hai người nói những ngôn ngữ hoàn toàn khác nhau đang cố gắng giao tiếp với nhau.
Đây là lúc RAMDAC có ích.
RAMDAC
Hãy nghĩ về RAMDAC (viết tắt của Random Access Memory Converter Digital-to-Analog Converter) như một trình thông dịch của thế giới card đồ họa.
Nó chuyển đổi dữ liệu kỹ thuật số từ bộ nhớ video thành tín hiệu tương tự để gửi đến màn hình.
Sự khác biệt chính giữa tín hiệu kỹ thuật số và tín hiệu tương tự là do cấu trúc của sóng.
- Kỹ thuật số - sóng cứng, trông vuông vắn
- Tương tự - Sóng mượt mà và liên tục
RAMDAC lấy các sóng cứng đó và làm mịn chúng để màn hình hiểu được, điều này tạo ra hình ảnh hoàn chỉnh mà GPU hiển thị.
Kết quả đầu ra
Đầu ra được sử dụng để kết nối cạc đồ họa với cáp màn hình, được sử dụng để chuyển các tín hiệu chuyển đổi kỹ thuật số sang tương tự mà RAMDAC đang diễn giải.
Đầu ra được chia thành các loại sau:
- VGA:Sử dụng tín hiệu hiển thị tương tự
- DVI:Giao diện kỹ thuật số tiêu chuẩn để truyền pixel từ máy tính sang màn hình
- HDMI:Thực hiện cả truyền âm thanh và hình ảnh
- Vivo:Được sử dụng để kết nối với các thiết bị đa phương tiện khác nhau, như TV và đầu đĩa DVD
- DisplayPort:Kết nối video và thiết bị hiển thị với nhau
Bộ làm mát
Vì GPU là phần nóng nhất của cạc đồ họa nên nó cần phải ở trạng thái mát để tránh quá nhiệt.
Tản nhiệt
Một bộ tản nhiệt sẽ lấy nhiệt do GPU tạo ra và phân bổ nó ra khắp các cánh tản nhiệt và ra khỏi thiết bị, thường được làm mát thông qua một quạt gắn liền.
Khối nước
Khối nước là một cách để làm mát GPU của bạn bằng cách lấy nhiệt và chuyển nó từ khí sang chất lỏng được làm mát. Chất lỏng này đi qua các ống cách nhiệt và chảy ngược về phía GPU để được tái sử dụng một lần nữa.
Mô hình vị trí
Bộ làm mát một khe
Các mô hình cấp thấp hơn thường cao hơn một khe và tạo ra ít nhiệt hơn so với hệ thống khe kép. Những thứ này chỉ chiếm đủ không gian cho một khe cắm mở rộng và thường có kích thước nhỏ.
Bộ làm mát khe cắm kép
Các dòng máy cao cấp hơn thường được tích hợp hai khe cắm để làm mát tốt hơn. Hệ thống hai khe cắm được thiết kế để đẩy không khí nóng qua khe thứ hai và ra khỏi vỏ máy tính của bạn.
Đặt nó hoàn toàn
Bo mạch chủ yêu cầu BIOS video khởi động thông qua giao diện cạc đồ họa, giao diện này sẽ gửi tín hiệu đến GPU để bắt đầu hiển thị đồ họa.
Khi GPU bắt đầu gán chi tiết cho từng pixel, nó sẽ lưu dữ liệu này vào bộ nhớ video, bộ nhớ này chỉ đọc các tín hiệu kỹ thuật số.
RAMDAC chuyển đổi các tín hiệu kỹ thuật số này thành tín hiệu tương tự để màn hình hiểu và gửi các sóng này qua các đầu ra như một phương tiện truyền.
Trong khi đó, một phương pháp làm mát, như tản nhiệt hoặc khối nước, được sử dụng để giữ cho GPU không quá nóng vì nó đang thực hiện hầu hết các công việc khó khăn.
Đây là những thành phần thiết yếu của card đồ họa và cách chúng hoạt động hài hòa để hiển thị đồ họa độ nét cao mà chúng ta đều biết và yêu thích.
Tín dụng hình ảnh:Card đồ họa, card đồ họa S3 Graphics chrome 530 GT, Wave, EVGA GeForce GTX 590, bộ làm mát GPU Zalman Fatal1ty, CPU Waterblock HDR - Tone mapped, Mindstorm