Card màn hình

Những hình ảnh bạn nhìn thấy trên mànhình hiển thị được làm thành bởi nhiều điểm nhỏ gọi là Pixel .

Hầu hết màn hình hiện nay được thiết lập có độ phân giải hàng triệu Pixel và máy tính phải quyết định làm gì để tạo nên được hình ảnh . để làm được điều đó nó cần bộ phận chuyển đổi - dữ liệu ở dạng nhị phân từ CPU và biến đổi thành hình ảnh bạn có thể nhìn được . Loại trừ trường hợp trên Mainboard của máy vi tính tích hợp sẵn Chip nhân đồ hoạ , bộ phận chuyển đổi gọi là Card màn hình .

Card màn hình có công việc hết sức phức tạp , nhưng nguyên lí và những thành phần cấu thành nó rất dễ dàng để hiểu . Trong phần này chúng ta chỉ nói tới những phần cơ bản và những nhân tố tác động tới tốc độ và hiệu quả của Card màn hình .

$\"/\"$

Card màn hình tạo nên những khung hình kiểu dây , sau đó lấp đầy nó và thêm kết cấu và độ bóng .

Những phần cơ bản của Card màn hình .

Chúng ta thử nghĩ máy tính như là một công ty có bộ phận phụ trách về nghệ thuật . Khi ai đó trong công ty muốn làm một phần công việc nghệ thuật , họ gửi yêu cầu tới bộ phận nghệ thuật . Bộ phận nghệ thuật quyết định làm thế nào để tạo được hình ảnh và sau đó đặt nó lên giấy . Và kết quả là ý tưởng của ai đó trở thành thực tiễn và bức tranh có thể xem được .

$\"/\"$

Trong Card màn hình có 04 thành phần chính

Kết nối với Mainboard cho dữ liệu và công suất .

Kết nối với màn hình hiển thị để xem kết quả cuối cùng .

Bộ vi xử lí ( GPU) để quyết định làm như thế nào đối với mỗi Pixel trên màn hình.

Bộ nhớ , để giữ thông tin về mỗi một Pixel và lưu trữ hình ảnh tạm thời những bức hình hoàn chỉnh .

Card màn hình làm việc với cùng một nguyên lí . Bộ vi xử lí kết hợp với phần mềm ứng dụng , gửi thông tin về hình ảnh tới Card màn hình . Card màn hình quyết định dùng như thế nào những Pixel trên màn hình để tạo hình ảnh . Sau đó nó gửi thông tin tới màn hình hiển thị thông qua Cable.

Hình ảnh được tạo ra là dữ liệu nhị phân được yêu cầu xử lí . Để làm hình ảnh 3D , Card màn hình đầu tiên tạo khung dây bằng những đường thẳng

$\"/\"$

Sau đó nó vạch thêm những Pixel còn lại của hình ảnh . Nó cũng thêm ánh sáng , kết cấu và màu . Đối với những trò chơi tốc độ hình cao , máy tính phải xử lí quá trình này 60 lần /giây . Không một Card màn hình nào có thể tính toán thực hiện được , quá nhiều việc mà máy tính có thể làm được .

Bộ vi xử lí và bộ nhớ của Card màn hình

Tương tự như Mainboard , Card màn hình là bảng mạch in mà chứa bộ vi xử lí (Graphics Processing Unit – GPU ) và bộ nhớ RAM . Nó cũng có Chip BIOS (input/output system) mà lưu trữ những thiết lập của Card và thực hiện chuẩn đoán bộ nhớ Card màn hình cùng với Input và Output bắt đầu .

GPU được thiết kế đặc biệt để thực hiện những tính toán toán học phức tạp và tính toán hình học mà cần thiết cho trình diễn đồ hoạ . Quá trình làm việc GPU cũng rất nóng nên thông thường có bộ phận tản nhiệt hoặc quạt bên trên để làm mát .

$\"/\"$

Để tăng cường hiệu suất làm việc , GPU dùng những lập trình đặc biệt để giúp cho việc phân tích và sử dụng dữ liệu . ATI và NVIDIA là hai hãng sản xuất hầu hết GPU cho các loại Card màn hình và họ phát triển phần tăng tốc riêng cho hiệu suất của GPU . Để cải thiện chất lượng hình ảnh , GPU dùng :

Full scene antialiasing (FSAA) cho những vật thể 3D được nhẵn hơn .

$\"/\"$

Anisotropic filtering (AF) được dùng cho những hình ảnh uốn cong

$\"/\"$

Mỗi một công ty phát triển tính năng kỹ thuật riêng để giúp cho GPU tạo nên màu sắc , độ bóng , kết cấu và những hình mẫu .

GPU tạo những hình ảnh nó cần chỗ nào đó để lưu giữ thông tin và những búc hình hoàn chỉnh . Nó dùng bộ nhớ RAM để thực hiện mục đích đó , dữ liệu được lưu trữ theo mỗi một Pixel , màu sắc và vị trí của nó trên màn hình . Một phần của RAM cũng làm việc như là một bộ đệm khung hình , có nghĩa là nó giữ những hình ảnh đầy đủ cho tới khi chúng được hiển thị trên màn hình . Thông thường bộ nhớ Video có tốc độ rất cao và Dual Port có nghĩa là hệ thống có thể đọc và viết từ cổng đó cùng một thời gian .

RAM nối trực tiếp tới bộ chuyển đổi digital-to-analog converter, gọi là DAC . DAC cũng được gọi là RAMDAC , chuyển hình ảnh thành tín hiệu tới màn hình hiển thị có thể sử dụng . Một vài Card có nhiều RAMDAC mà có thể cải tiến hiệu suất và hỗ trợ nhiều màn hình hiển thị .

RAMDAC gửi hình ảnh cuối cùng tới màn hình thông qua Cable .

$\"/\"$

Phần Vào và Ra của Card màn hình

Những Card màn hình nối với máy tính qua Mainboard . Mainboard cung cấp nguồn tới Card màn hình và truyền thông tin tới bộ vi xử lí . Những Card màn hình mới hơn thường yêu cầu công suất lớn hơn công suất mà Mainboard có thể cung cấp , do đó nó sẽ nối trực tiếp tới nguồn của máy tính .

Kết nối với Maiboard thông thường một trong 03 giao diện sau :

Peripheral component interconnect (PCI)
Advanced graphics port (AGP)
PCI Express (PCIe)

Giao diện PCI Express là loại mới nhất , cung cấp tốc độ truyền dữ liệu nhanh nhất giữa Card màn hình và Mainboard . PCIe cũng hỗ trợ để dùng 02 Card màn hình nối cùng với một Mainboard .

Đa số những Card màn hình có kết nối cho 02 màn hình hiển thị . Thông thường 01 kết nối DVI để nối hỗ trợ những màn hình LCD và một kết nối VGA khác để nối với màn hình ống phóng điện tử . Có một số Card màn hình có 02 kết nối DVI . DVI không thể nối trực tiếp với màn hình ống phóng điện tử mà thông qua một Adaptor để chuyển đổi tín hiệu .

Hầu hết mọi người chỉ dùng 01 hoặc 02 kết nối màn hình hiển thị . Những người cần dùng 02 màn hình hiển thị có thể mua Card màn hình mà có 02 đầu ra mà chia mànhình giữa hai cửa sổ khác . Một máy tính có thể có 02 đầu ra màn hình , đối với những Card PCIe theo lí thuyết có thể hỗ trợ 04 màn hình hiển thị .

$\"/\"$

Cũng có thể trên Card màn hình cũng có thêm kết nối như :

Hiển thị TV : TV-out hoặc S-video
Camera tương tự : ViVo hoặc Video In/Video Out
Camera số : FireWire hoặc USB

Ngoài ra một số Card màn hình tích hợp TV Tuner để nối TV và Video

$\"/\"$

Như thế nào thì gọi là Card màn hình tốt ?

Những Card màn hình tốt nhất dễ dàng được tìm thấy trên thị trường . Nó có nhiều bộ nhớ đồ hoạ và GPU có tốc độ cao . Nhìn bên ngoài những Card này trông hầm hố hơn những Card khác bên trong máy vi tính . Nhiều Card màn hình công suất cao thường có những bộ phận làm mát , bộ phận tải nhiệt lớn .

Những Card màn hình High-end cung cấp nhiều sức mạnh hơn những người thực sự cần đến nó . Những người sử dụng máy tính làm những nhiệm vụ như email , xử lí Word hoặc lướt Web ... chỉ cần dùng Card đồ hoạ tích hợp sẵn trên Mainboard .

Những Card màn hình mức Mid-range chỉ dùng cho những người chơi Game không thường xuyên .

Những Card màn hình High-end dùng cho những người ham thích chơi Game và những người dùng nhiều công việc liên quan đến đồ hoạ 3D.

Phép đo tổng thể tốt nhất trong Card màn hình chính là tốc độ khung hình FPS (frames per second) . FPS cho biết Card màn hình có thể hiển thị bao nhiêu khung hình trong một giây . Mắt người bình thường có thể xử lí 25 hình/giây , những đối với những Game hành động nhanh yêu cầu tốc độ hình ít nhất 60 FPS để cung cấp hình ảnh mượt hơn và cuốn nhanh hơn . Những thành phần liên quan tới tốc độ hình là :

Những tam giác hoặc những đỉnh trong một giây : hình ảnh 3D được làm bới những tam giác hoặc những hình đa giác . Phép đo này mô tả GPU có thể tính nhanh như thế nào những tam giác hoặc đa giác đước xác định rõ ràng . nói tóm lại nó mô tả Card tạo ra hình ảnh khung lưới nhanh như thế nào .
Tốc độ choán Pixel : Phép đo này mô tả có bao nhiêu Pixel mà GPU có thể tính toán trong một giây , nó có thể choán đầy hình nảh nhanh như thế nào .

Phần cứng của Card màn hình tác động trực tiếp tới tốc độ tính toán . Những đặc tính về phần cứng mà tác động lên hầu hết các Card màn hình là :

Tốc độ của GPU (MHz).
Kích thước độ rộng của Bus nhớ (bits) .
Tổng số bộ nhớ trên Card màn hình (MB)
Tốc độ xung nhịp của bộ nhớ (MHz)
Băng thông của bộ nhớ (GB/s)
Tốc độ RAMDAC (MHz).

Một số người chọn phương pháp cải tiến hiệu suất của Card màn hình bằng cách tăng tốc độ xung nhịp , gọi là Overclock . Mọi người thường Overclock bộ nhớ của Card màn hình , nhiều khi Overclock GPU gây ra hiện tượng quá nhiệt dẫn tới hỏng Card màn hình . Nhiều khi Overclock dẫn tới hiệu suất cao hơn nhưng lại không dược hãng sản xuất bảo hành .