DONANIM KARTLARI Hüseyin ÖZTÜRK

EKRAN KARTLARI

EKRAN KARTI Ekran kartı, M.İ.B. de işlenen bilgilerin monitörde görüntülenmesini sağlayan sinyallere dönüştüren bir donanım kartıdır. Bilgisayarlarda görüntü kalitesi hem ekran kartına hem de monitöre bağlıdır.

EKRAN KARTI Ekran kartı bilgisayar sisteminin 4 bileşeni kullanır. 1. Anakart; ekran kartına veri için bağlantı ve enerji sağlar 2. Mikroişlemci; Her bir pikselle ne yapacağı kararını verir. 3. Bellek; Ekran kartına gönderilecek bilgileri geçici olarak tutar. 4. Monitör; Ekran kartında gelen bilgileri görüntüler

Dünden bugüne EKRAN KARTI  Geleneksel ekran kartları işlenen bilgileri ana bellekten kendi belleğine alıp monitöre göndermekteydi.  Günümüzdeki ekran kartları ise görüntülenecek bilgileri kendisi işleyebilecek grafik işlemcilere sahiptirler.

Ekran Kartının Yapısı Grafik İşlemcisi (GPU) Görüntü Belleği (Video RAM) Dijital Analog Çevirici (RAMDAC) Video BIOS Ekran Kartı Çıkış Bağlantıları(VGA-Out, DVI-Out, Video-İn/Out, Tv- Out, HDMI) Z-Buffer (Tampon Bellek) V-Sync Video Codec

GRAFİK İŞLEMCİSİ Grafik işlemcisi ekran kartının beynidir. Görüntü ile ilgili tüm işlemler burada yapılır. GPU, grafik ile ilgili işlemleri kendisi hallederek bilgisayarın işlemcisinin üzerindeki yükü hafifletir.

GRAFİK İŞLEMCİSİ

GÖRÜNTÜ BELLEĞİ (VIDEO RAM) Görüntü ile ilgili bilgiler burada tutulur Bilgisayar sistemindeki ana bellek gibi çalışır. Bilgileri GPU gönderir ve bunları geçici olarak saklar. Belleğinin büyüklüğü ekran kartının performansıyla doğru orantılıdır.

Günümüz ekran kartları 1024 veya 2048 MB kapasitelidir DDR3 veya DDR5 bellek tiplerine sahiptirler. Ne kadar fazla ekran kartı belleği olursa işlemci o kadar çok grafik bilgisini işleyebilir. Ancak bellek kadar veri yolu genişliği de önemlidir.(64bit, 128 bit, 256bit)

DIGITAL ANALOG ÇEVİRİCİ (RAMDAC) Ekran kartının görüntü belleğindeki dijital (sayısal) verileri monitörde görüntülenecek analog sinyallere dönüştürerek ekran kartının monitör çıkışına gönderir. Eğer DVI girişli LCD ekran kullanılıyorsa RAMDAC devre dışı kalır

VIDEO BIOS Ekran kartı içindeki bileşenler arasındaki koordinasyonu sağlar.

ÇIKIŞ BAĞLANTILARI 1.S-VİDEO 2.VGA 3.DVI 4.HDMI

ÇIKIŞ BAĞLANTILARI VGA-OUT: CRT monitörlerin ve projeksiyon aygıtlarının bağlandığı ve bu aygıtlara görüntü aktarıldığı çıkış portudur. DVI-OUT: Dijital cihazlara ve LCD ekranlara görüntü aktaran çıkış portudur. VIDEO IN-OUT(S-VİDEO) : Bilgisayardaki görüntülerini Televizyonda görüntülemek için kullanılan porttur. (Eski tüplü televizyonlar) HDMI: Yeni televizyon ve LCD monitörlerde bulunur.

Z-BUFFER TAMPON BELLEK  Ekran kartı üç boyutlu görüntüler oluşturabilmek için bu tampon belleğini kullanır.  Üçüncü boyut (z) bilgisi bu bellekte saklanır.  Günümüz ekran kartlarının tümünde 3D desteği bulunmaktadır.

Z-BUFFER TAMPON BELLEK

VSYNC (DİKEY EŞİTLEME) Monitörün tazeleme hızını tespit edip, monitörün tazeleme hızına göre görüntüyü monitöre gönderir. Eğer ekran kartı monitöre belirli bir zamanda monitörün gösterebileceğinden daha fazla kare gönderirse ekranda kırılmalar olur ve bu kırılmalar da hassas bir gözü çoğu zaman rahatsız eder. Görüntüdeki bu kırılmalara "tearing" denir. İşte bu kırılmaları engellemek için V-Sync kullanılır ve oyunlarda saniyede gösterilecek kare sayısının monitörün tazeleme hızını geçmemesi sağlanır.

VSYNC (DİKEY EŞİTLEME)

VIDEO CODEC Sıkıştırma/çözme sözcüklerinin İngilizcesi “compression/decompression”dur; yani kısaca “codec”. Video görüntüleri sıkıştırılmış formattadır. Bu görüntülerin monitörde görüntülenebilmesi için çözülür. Sıkıştırılmış video verileri, sabit disk ve CD-ROM’dan okunup ekrana gönderilmeden hemen önce çözülür. Yalnız, çözme işlemi için CPU kullanılır ve gönderilen çözülmüş video verileri veri yolunu ve görüntü kartını sınırlarına kadar zorlar.

Video Görüntüleri Neden Sıkıştırılır ? Günümüz PC teknolojisi, henüz tam ekran video bilgilerini, sıkıştırılmamış halde oynatmayı sağlayacak kadar gelişmediğinden görüntüler sıkıştırılmaktadır. ÖRNEK 640x480 çözünürlükte bir filmi saniyede 30 kare hızında (gerçek hızda) ve 16.7 milyon renkte seyredeceğiz. Bunun için bilgisayarımızın içinde saniyede 640x480x30x3 = 26 MB veri pompalanıyor olacak. Bu veri gönderme hızıyla 640 MB’lık bir CD sadece 25 saniyelik video-klip içerebilir! Üstelik CD-ROM ve sabit disk teknolojisi de bu kadar yüksek hızda veri transferine izin vermez. Bu yüzden, sayısal video verileri sıkıştırılıp depolanır.

Sıkıştırma işlemleri yazılım ya da donanım ile yapılabilir. Donanım şeklindeki codec’ler ya ayrı bir kart olarak satılır, yada görüntü kartı ile bütünleşiktir. Bunlar sıkıştırma\çözme ve ekrana yansıtma işlerini oldukça hızlı yapabilir ve CPU’nun üzerindeki yükü kaldırır. Bu yüzden video-klipleri tam ekran boyutunda ve kare atlaması olmadan oynatmayı sağlarlar.

EKRAN KARTININ ÖZELLİKLERİ  Çözünürlük  Renk Derinliği  Ekran Kartı Tazelenme Hızı / Interlacing  Görüntü Arayüzü

ÇÖZÜNÜRLÜK  Görüntü üzerinde her rengi oluşturmak için kontrol edilebilecek noktaya piksel denir.  Her bir piksel farklı renk ve parlaklığa sahip olabilir.  Bir ekranda görüntülenebilen piksel sayısına çözünülürlük adı verilir.  Çözünürlük 800x 600 ise yatayda 800,düşeyde 600 piksel olduğunu gösterir.  Çözünürlük artarsa görüntü kalitesi de artar.  Çözünürlük artırılırsa belleğe olan ihtiyaç artmaktadır.

RENK DERİNLİĞİ  Renk derinliği bir pikselin alacağı renk miktarıdır.  Renk derinliği artarsa her pikselin alabileceği renk sayısı da artar. Piksellerin renk çeşitliliğinin artması görüntünün gerçeğe yakın olmasını sağlar.  Piksellerdeki renkler kırmızı, yeşil mavi (RGB) renklerinin karışımından oluşur.  Renk derinliği arttıkça piksellerdeki veri miktarı da artar. Bu artış ekran kartı görüntü işlemcisinin işleyeceği veri miktarını da artırır ve daha fazla görüntü belleğine ihtiyaç duyulur.

TAZELEME HIZI Bir ekran kartında, ekran kartı belleğinin (video belleği) içeriğini okumaktan sorumlu aygıt RAMDAC'tir. RAMDAC bir dijital analog çeviricidir. Bellekteki sayısal verileri (1 ve 0 lardan oluşan veriler) okuyup monitörün görüntüleyebileceği analog video sinyallerine dönüştürür. RAMDAC’in veriyi dönüştürmesi ve aktarması tazeleme hızını belirlemektedir. Bir ekran kartının tazelenme hızı, RAMDAC’in görüntü sinyallerini saniyede kaç kere monitöre göndereceğini belirlemektedir. Bu aynı zamanda monitörün de tazelenme hızıdır. Tazeleme hızı düşük olursa görüntüde titreşime neden olur. Ekran kartı tazelenme hız birimi Hz (hertz)dir.

INTERLACING Yüksek çözünürlükte görüntü sağlamak için geliştirilmiş bir tekniktir. Her tazeleme sırasında ekranın sadece yarısı tazelenir. Önce tek numaralı sonra çift numaralı satırlar tazelenerek yüksek çözünürlük hızı sağlanır. Bu tekniği kullanan monitörlerde animasyonların görüntülemesi sırasında sorun çıkmaktadır.

GÖRÜNTÜ ARAYÜZÜ Görüntü ara yüzü ekran kartının çözünürlük ve renk derinliğini belirler. Görüntü ara yüzü ekran kartının görüntü kalitesi etkilemektedir.

EKRAN KARTININ ÇALIŞMASI CPU (MİB) grafik ile ilgili bilgileri ekran kartının görüntü belleğine aktarılır. Görüntü işlemcisi (GPU) görüntü belleğindeki verileri işler ve görüntü hesaplamalarını yaptıktan sonra görüntü belleğine geri gönderir. RAMDAC V-Sync biriminden monitörün tazeleme hız bilgisini alır. Bu hız ile VRAM in içinden bilgileri alır. Görüntü belleğindeki bilgiler RAMDAC’e aktarıldıktan sonra bu bellek boşalır. Boşalan belleğe görüntü işlemci tekrar veri iletir. RAMDAC bu dijital verileri monitörde görüntülenecek analog sinyallere dönüştürüp ekran kartının çıkışına gönderir. Bu işlemler sırasında Video BIOS’ da ekran kartının veri akışını kontrol eder ve düzenler. CPU VRAM RAMDAC MONİTÖR V-SYNC

CPU EKRAN KARTI GPU VİDEO RAM RAMDACVSYNC MONİTÖR Tazeleme hızı

EKRAN KARTI ÇEŞİTLERİ Fizik Yapısına Göre: 1.Anakart üzerinde entegre olan (onboard) ekran kartı 2.Anakartın genişleme yuvasına takılı olan ekran kartı

Veriyolu Standardına Göre: 1) ISA2) PCI 3) AGP4) PCI-Ex

AGP ÖRNEK Ürün Grubu : AGP Nvidia Marka : Palit Model : Palit FX-5200 NVidia 128MB DDR TV/Out(128Bit) Grafik İşlemci : Nvidia GF FX-5200 Bellek : 128MB DDR Memory Bandwith : 6.4GB/Sn RAMDAC : 350MHz Veri Yolu : AGP 8X Azami Çözünürlük : 2048 x 1536 Tv Çıkışı : Var (S-Video) İşletim Sistemi : Windows XP/Me/2000 Diğer Öz. 1 : DVI Çıkış

PCI-E ÖRNEK Ürün Grubu : PCI-Ex ATI Marka : Sapphire Model : Sapphire X1300 PCI-Ex 16x 512MB DDR2 DVI-TvOut Grafik İşlemci : ATI Radeon X1300 Bellek : 512 MB DDR bit RAMDAC : 2 x 400MHz Veri Yolu : PCI Express x16 Azami Çözünürlük : 2560 x 1600 Tv Çıkışı : Var. DVI Çıkışı : Var.

Ekran Kartı Seçimi Ekran kartı seçerken bilgisayarınızı ne amaçla kullanacağınıza karar vermiş olmanız gerekir. Ofis ortamında kullanılacak bir bilgisayarın sahip olacağı ekran kartı ya da basit işlerde kullanılacak bir bilgisayarda kullanılacak bir ekran kartı çok yüksek bir performans sunmak zorunda değildir; bu tip ihtiyaçlar için ortalama bir model yeterli olacaktır. Ancak yeni nesil bilgisayar oyunlarını oynamak isteyen ya da tasarım, çizim ve animasyon yazılımları ile uğraşmayı düşünen bir kullanıcı, çok daha gelişmiş ve yüksek fiyat karşılığında satılan modellere yönelmelidir.

Ekran Kartı Seçerken Dikkat Edilecek Özellikleri GPU hızı(800 Mhz) Gpu markası Video Ram hızı(800 Mhz) Video Ram kapasitesi(2 Gb)* Video Ram Türü (ddr3 ddr5) Ramdac hızı Veriyolu Genişliği (128 bit)* Bağlantı arabirimi(agp, pci-ex)*

SLİ SLI: SLI (scalable link ınterface) teknolojisi iki kartı aynı anakart üzerine bağlayarak grafik işleme performansını çok büyük ölçüde artırmaya yarayan bir yapıdır. İki ayrı fiziksel ekran kartı üst bağlantı ile bağlandıktan sonra yazılım ile gerekli ayarlamalar yapılarak tek bir ekran kartı gibi çalışma şekli göstermesine rağmen iki adet ekran kartının performansına yakın bir güç sunmaktadır. Aşağıdaki resimde SLI bağlantı şekli çizilerek gösterilmiştir

CrossFire Crossfire: SLI teknolojisine benzer bir teknoloji olan ve crossfire teknolojisi ile 2 veya daha fazla çekirdeğe sahip ekran kartı, uygun şartlar altında birbirine bağlanarak performans artışı sağlanmaktadır.

Ekran Kartı Montajı