BİLGİSAYAR PROGRAMCILIĞI EKRAN KARTI Zeynep SIRIM i.AYDIN ÜNİVERSİTESİ BİLGİSAYAR PROGRAMCILIĞI 2011 Hazırsanız Başlayalım….

EKRAN KARTI Ekran kartı, işlemcide (CPU) işlenen verileri monitörde görüntülenmesini sağlayan, sinyallere dönüştüren bir genişleme kartıdır. Ekran kartları bilgisayar sistemine anakart üzerinde bulunan slotlar (genişleme yuvaları) ile bağlanırlar.

Geleneksel ekran kartları, bilgileri, sistem belleğinden kendi belleğine alıp monitöre göndermekteydi. Günümüzdeki ekran kartları ise görüntülenecek bilgileri işleyebilecek işlemciler(gpu) bulundurduğundan işlemcinin yükünü önemli bir ölçüde hafifletmekte ve hızı da böylelikle artmaktadır.

Ekran kartlarında standart bir monitör (VGA) çıkışı vardır Ekran kartlarında standart bir monitör (VGA) çıkışı vardır. Monitörler ve projeksiyon aygıtları da bu çıkışa bağlanır. Günümüzde bazı ekran kartlarında, TV görüntülerini bilgisayar sisteminde görüntülemek için TV-Out, Video görüntülerini için Video-In, Dijital çıktı aygıtlarını kullanmak için DVI, Kaliteli görüntüler için HDMI çıkışı bulunmaktadır.

Ekran Kartının Yapısı 1.Grafik İşlemcisi (GPU) Grafik işlemcileri GPU (Graphics Processing Unit - Grafik İşlemci Birimi) adıyla adlandırılmaktadır. Grafik işlemcisi görüntü hesaplamalarını ve görüntü işlemlerini ekran kartında gerçekleştiren bir yongadır. Günümüz ekran kartlarındaki grafik işlemciler, işlemciye yük bindirmeden görüntü işlemleri çok başarılı bir şekilde gerçekleştirmektedir.

2.Görüntü Belleği (Video RAM) Görüntü ile ilgili hesaplamaların tutulduğu bellektir. Bilgisayar sistemindeki ana bellek gibi çalışır. Görüntü belleği bilgileri grafik işlemcisinden alır ve bunları saklar. Görüntü belleğinin büyüklüğü ekran kartının performansı ile doğru orantılıdır. Yüksek çözünürlükle kaliteli görüntü alabilmek için görüntü belleği kapasitesinin büyük olması gerekir.

Paylaşımlı Ekran Kartı Ne Demektir? Günümüzde bazı ekran kartları hem kendi üzerindeki hem de anakart üzerindeki hafızayı beraberce PCI E ‘in sağladığı yüksek bant genişliği sayesinde kullanabilmektedir. Bu konuda 2 firma kendisine has teknolojileri üretmiştir. ATI Heyper Memory NVDIA Turbo Cache Ekran kartının paylaşımlı olması demek, Ekran kartının ihtiyacı olduğunda sistemin RAM’i kullanmasıdır. Örneğin 4 GB Ram 2 GB Ekran Kartı (1 GB Paylaşımlı)

3.Dijital Analog Çevirici (RAMDAC ) Ekran kartının görüntü belleğindeki dijital (sayısal) verileri monitörde görüntülenecek analog sinyallere dönüştürerek ekran kartının monitör çıkışına gönderir. RAMDAC ekran kartı görüntü belleğini saniyede belirli sayıda tarayıp verileri alıp analog sinyallere dönüştürüp monitöre aktarır. RAMDAC’in verileri dönüştürme ve aktarma hızı, ekran tazelenme hızını belirler. Bu hız Hz cinsinden ölçülür. Örneğin monitörün ekran tazeleme hızı 75 Hz olarak ayarlanmışsa görüntü saniyede 75 defa yenilenir. LCD ekranlar dijital sinyalleri görüntülediklerinden, ekran kartının görüntü belleğindeki görüntülenecek veriler RAMDAC’e gitmeden direkt ekran kartının DVI (Digital Visual Interface) çıkışına aktarılır.

4. Video BIOS Video BIOS, ekran kartı içindeki tüm veri akışını düzenler ve ekran kartı bileşenleri arasındaki koordinasyonu sağlar. Bu işlemleri yapabilmesi için için video bios içinde bir yazılım vardır.

5. Ekran Kartı Çıkış Bağlantıları 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. VİDEO-IN/OUT: Televizyon, video, VCD player, DVD gibi aygıtlardan görüntü alan veya aktaran porttur. HDMI: Sıkıştırılmamış digital görüntü ve ses aktarımını sağlayan bir arabirimdir. HDMI Modern bir görüntü aktarım formatıdır. Günümüzde HDMI veya DVI çıkışları kullanılmaktadır.

DVI ve HDMI çıkışlı ekran kartı

6. Soğutucu Ekran kartlarında da bilgisayar işlemcisi üzerinde bulanan soğutma sistemi gibi ekran kartının görüntü işlemcisi üzerinde soğutma sistemi vardır. Görüntü işlemcisinin ısınmasını engeller.

7. Z-Buffer (Tampon Bellek) İki boyutlu görüntülerde yatay (x) ve düşey (y) olmak üzere iki boyut vardır. 3 boyutlu görüntülerde derinlik boyutu vardır. Z-Buffer üç boyutlu ortamdaki nesnelerin görüntülenmesi için kullanılır. Üçüncü boyut (z) bilgisi bu bellekte saklanır. Ekran kartı üç boyutlu görüntüler oluşturabilmek için bu tampon belleğini kullanır. Z-Buffer 3D (üç boyutlu) desteği olan ekran kartlarında bulunmaktadır. Günümüz ekran kartlarının tümünde 3D desteği bulunmaktadır.

8. V-Sync Monitörün tazeleme hızını tespit edip, monitörün tazeleme hızına göre görüntüyü monitöre gönderir. 9. Video Codec Video görüntüleri sıkıştırılmış formattadır. Bu görüntülerin monitörde görüntülenebilmesi için çözülür. Bu görüntüler hardisk, cd-rom veya dvd-romdan okunup ekrana gönderilmeden hemen önce çözülür. Sıkıştırılmış görüntülerin çözümü için çeşitli yazılım ve donanım geliştirilmiştir. Ekran kartlarında video codec birimi sıkıştırılmış görüntüleri çözer. Bu eleman aynı zamanda çözme işleminde CPU’nun yükünü azaltır.

Ekran Kartının Özellikleri Çözünürlük Görüntü üzerinde her rengi oluşturmak için kontrol edilebilecek noktaya piksel denir. Çözünürlük ise ekranda görünen piksel sayısıdır. Çözünürlük 800x 600 ise yatayda 800,düşeyde 600 piksel olduğunu gösterir. Çözünürlük artarsa görüntü kalitesi de artar. Çözünürlük değeri ne olursa olsun nesneleri piksel değeri değişmez. Çözünürlük artırılırsa belleğe olan ihtiyaç artmaktadır.

Bellek arabirimi 128-bit veya 256 bit diye ifade ettiğimiz değer bellek veri yoludur. Grafik işlem biriminin (GPU), Grafik Belleği (GRAM) ile aralarındaki iletişimindeki hızını belirler. Dolayısıyla göreceğiniz kare/sn değerini etkiler. Ancak belleğin başarısı sadece bellek yoluyla ölçülmez. Veri yolu ile taşınan veri (Bant genişliği ) esas değerimizdir.

Ekran Kartı Çeşitleri Veriyolu Standardına Göre ISA PCI AGP PCI Express Fizik Yapısına Göre Anakart üzerinde entegre olan (onboard) ekran kartı Anakartın genişleme yuvasına takılı olan ekran kartı

PCI veriyoluna takılan ekran kartı Tümleşik (onboard) ekran kartı

Ekran Kartı Hızlandırıcı Portları 1. AGP(Accelerated Graphics Port ) ‘Hızlandırılmış grafik portu’ anlamına gelen, sadece ekran kartları için kullanılan bir veri yoludur. Parelel iletişimi kullanır 32 bit genişliğine sahiptir. 1x,2x,8x gibi sürümleri vardır. AGP 8 x 2133 MB/s bant genişliğine sahiptir. PCI veriyolundaki bant genişliği paylaşılır, fakat AGP veriyolundaki bant genişliğinin tümünü ekran kartı kullanır.

AGP ekran kartı

2.PCI Express PCI Express ekran kartları AGP ve PCI ekran kartlarına göre daha büyük bant genişliğine sahiptir. PCI-E veya PCI-X olarak kısa isimlendirilir. PCI-E çift yönlü veri aktarımı yapar. X-16 saniyede tek yönlü 3.2 GB veri aktarırken, Çift yönlü 6.4 GB veri aktarmaktadır. PCI-Express ekran kartı

ÇOKLU EKRAN KARTI TEKNOLOJİSİ NVDIA SLI (Scalable Link Interface – Ölçülebilir Bağlantı Arayüzü ) Çift Ekran Kartını bir ekran kartı olarak çalışmasını sağlayan teknolojidir. SLI teknolojisi PCI- e kartlarda çalışabilir. Ana Kartınızın SLI teknolojisini desteklemesi ve en az 2 tane PCI-e slotunun olması gerekmektedir. Herhangi bir SLI dizilimi ile birbirine bağlanmış ekran kartları haberleşmek için SLI Bridge adı verilen özel bir bağlantıya ihtiyaç duyarlar. ATI CROSS FİRE(çapraz ateş ) ATI firmasının ürettiği teknolojidir. SLI gibi CrossFire da yalnızca PCI E yuvasının destek veren ekran kartları ile kullanabiliyor. CrossFire ATI'nın ilk başta Sadece ATI'nin kendi çipsetlerini kullanan anakartlardan "yazılımsal" olarak sağlanabiliyordu.Fakat ATI'ın İntel'e destek vermesiyle tüm ana kartlarda kullanılabilmektedir.

Overclock Nedir? Overclock Türkçede tam karşılığını birebir bulamasada en uygun "hız aşımı-hız aşırtma"gibi terimlerle ifade edilmektedir. Her işlemcinin iki hız değeri vardır. Birincisi, işlemcinin dengeli çalışabileceği hızı gösteren hız değeri, ikincisi üreticinin riske girmeksizin işlemcinin sınır hız değeri. Biz kısaca overclock'a bir işlemciyi normal çalışma frekansının daha üstünde bir frekansda çalışmaya zorlamak diyebiliriz. Peki bunu nasıl yaparız? Birinci yol Fsb hızını arttırmak İkinci yol çarpan kat sayısını arttırmak suretiyle toplam mhz’ i arttırmaktır. İşlemcilerde hız aşımı gerçekleştirildiğinde, işlemciyle beraber diğer sistem bileşenlerinin de hızlı çalışması gerekir. Bu durum donanımların zorlanması ve ömürlerinin kısalmasına yol açar .

Sistem Hızı (FSB) Çarpan İşlemci Hızı 100 Mhz 18 1800 Mhz = 1.8 GHz 100 Mhz 30 3000 Mhz = 3.0 GHz 133 Mhz 15 1995 Mhz ≅ 2.0 Ghz 133 Mhz 18 2394 Mhz ≅ 2.4 Ghz 200 Mhz 11 2200 Mhz = 2.2 Ghz