طرز کار کارت گرافیک

آیا تا به حال به این سوال بر خورد کرده اید که یک کارت گرافیکی در کامپیوتر چطور کار می کند؟ تصاویری كه روی صفحه نمایش كامپیوترتان می‌بینید از میلیون‌ها نقطه (Pixel) تشكیل شده است. اینكه چه تصویری توسط این نقاط تشكیل می‌شود توسط كارت گرافیكی كامپیوتر مشخص می‌شود. برای این كار نیاز به ترجمه و تبدیل اعداد "صفر و یك" به تصاویر قابل نمایش برای مانیتور است.

اساس كار كارت گرافیكی بسیار پیچیده است ولی طرح كلی عملیاتی كه توسط این قسمت از كامپیوتر انجام می‌شود قابل فهم است.

پردازشگر و برنامه‌ای كه تصاویر را از نظر نرم افزاری تشكیل می‌دهد، اطلاعات را به كارت گرافیك می‌فرستند. برای تشكیل تصاویر سه بعدی كارت گرافیك، همانند یك عروسك ساز عمل می‌كند. ابتدا طرحی كلی از تصویر ایجاد می‌كند و سپس شروع به پر كردن فضای تصویر می‌كند. این كار شامل حجم دهی، نور پردازی و سایه دادن به تصاویر می‌باشد. برای تشكیل تصاویر متحرک یك بازی كامپیوتری ابتدایی، كارت گرافیك این عملیات را 60 بار در ثانیه تكرار می‌كند.

ابزار كار كارت گرافیك عبارتند از:

- سوکت اتصال به Motherboard برای تامین برق و دریافت اطلاعات
- پردازشگر مخصوص برای اینكه هر پیكسل به چه صورتی و در كجا ظاهر شود
- یك حافظه برای ذخیره اطلاعات تصاویر به صورت موقتی
- یك نمایشگر كه تصاویر روی آن تشكیل شود

مانند ساختار كلی كامپیوتر، كارت گرافیك نیز از یك پردازشگر و یك RAM تشكیل می‌شود. به علاوه یك BIOS كه نوعی حافظه است كه اطلاعات و تنظیمات كار كارت را در خود نگاه می‌دارد.

پردازشگر كارت گرافیك با پردازشگر كامپیوتر كمی تفاوت دارد. این پردازشگر كه به واحد پردازش گرافیكی یا GPU:Graphic Process Unit معروف است، عملیات هندسی و پردازش‌های ریاضیاتی پیچیده‌ای را انجام می‌دهد. به همین دلیل معمولاً دمای سطح این نوع پردازشگر‌ها بالاست و همواره در زیر فن‌ های خنك كننده قرار می‌گیرد.

كارت گرافیك دارای برنامه ریزی مخصوصی است كه چگونگی پردازش اطلاعات جزو آن است. برای بهبود بخشیدن به تصاویر، GPU از دو روش معمول زیر استفاده می‌كند:

- Full Scene Anti-Aliasing

كه لبه‌های (Edge) تصاویر سه بعدی را از بین می‌برد و تصاویر را نرم تر جلوه می‌دهد.

- Anisotropic Filtering

تصاویر سه بعدی را پویا تر می‌سازد.

RAM كارت‌های گرافیكی وظیفه ذخیره اطلاعات هر تصویر پردازش شده را بر عهده دارد. بخش دیگری از این RAM به این صورت كار می‌كند كه منتظر اطلاعات پردازش شده می‌شود و زمانی كه نوبت به نمایش آن‌ها می‌‌شود تصاویر را به خروجی می‌فرستد. به این كار Buffering می‌گویند. RAM کارت گرافیک بسیار سریع كار می‌كند و با دو درگاه به كارت متصل می‌شود.

كارت گرافیك از طریق Motherboard با CPU ارتباط دارد و برق خود را نیز از Motherboard می‌گیرد. كارت گرافیک هایی كه قابلیت‌های پردازش بالاتری دارند مستقیماً به منبع تامین برق متصل می‌‌شود. این اتصال به یكی از سه صورت PCI، PCIe و AGP انجام می‌‌‌شود.

خروجی اكثر كارت گرافیک ها DVI و VGA است. DVI معمولاً برای اتصال به مانیتور‌های LCD مورد استفاده قرار می‌گیرد، در حالی كه از VGA برای اتصال كارت به مانیتور‌های لامپ تصویر دار استفاده می‌شود. بعضی از كارت گرافیک های مجهزتر دارای ورودی و خروجی‌های S-video و ViVo و FireWire و USB هستند.

برای انتخاب یک كارت گرافیک خوب به سادگی می‌توان سریع‌ ترین و پرحافظه‌ ترین كارت را خریداری كرد. ولی بسته به كاری كه به كامپیوتر انجام می‌دهید شاید یک كارت گرافیک ساده برای شما مناسب باشد و یا نیاز به كارت گرافیک بسیار قوی با Tuner داشته باشید.

معیار سنجش قدرت یك كارت گرافیک تعداد تصاویری است كه در یک ثانیه توسط آن پردازش می‌‌شود. همانطور كه می‌دانید تصاویر پویا از تصاویر ساكن تشكیل می‌شود. چشم انسان تنها 25 تصویر ثابت در ثانیه را می‌بیند و آن را به صورت پویا در می آورد. ولی بعضی از برنامه‌‌های گرافیكی یا بازی‌ها دارای صحنه‌هایی با 60 تصویر ثابت در ثانیه هستند. این معیار به نام  (Frame Per Second) که به اختصار FPS معروف است. هر Frame نیز از دو قسمت تشكیل می‌‌شود. یكی توانایی پردازش مقاطع هندسی كه قابلیت پردازش هر صفحه از هر شكل هندسی را معین می‌كند و دیگری توانایی تشكیل پیكسل‌ها در یك ثانیه.

امیدواریم با مطالعه این مقاله با طرز کار کارت گرافیک آشنا شده باشید. به کارت گرافیک در زبان انگلیسی Display Adapter گفته میشود.