Ekran kartları ZEYNEP YİĞİT 162026038 ÜLKÜHAN ŞEKER 162026041.

... konulu sunumlar: "Ekran kartları ZEYNEP YİĞİT 162026038 ÜLKÜHAN ŞEKER 162026041."— Sunum transkripti:

1 Ekran kartları ZEYNEP YİĞİT ÜLKÜHAN ŞEKER

2 tarihçesi Ekran kartı ilk olarak seri üretilen Apple II Mikrobilgisayar’da kullanılmaya başlanmıştır. IBM firması 1981 yılında tek renge sahip görüntü kartına sahip PC’leri piyasaya sürmüştür (MDAMonochrome Display Adapter). Daha sonra Hercules firması 1982 yılında daha iyi bir görüntü kartı olan Hercules Graphics Card adlı ekran kartını yaparak MDA’yı geçmiştir. Görüntü standartlarındaki sıralama ise: 1981 yılında CGA (Color Graphics Adapter) 1984 yılında EGA (Enhanced Graphics Adapter) PS/2 modeller için MCGA ve VGA (Video Graphics Array)

3 Daha sonra IBM ekran kartındaki rekabeti kaybederek çekilmiştir
Daha sonra IBM ekran kartındaki rekabeti kaybederek çekilmiştir.Günümüzde ki bütün PC’lere ait ekran kartları VGA modun u desteklemektedir sonrası IBM firması görüntü kartı standardı geliştirmedeki gücünü yitirmiştir. Günümüzde bütün PC’lere ait ekran kartları VGA modun u (yani 16 renkli 640 x 480 piksel) desteklemektedir.  VGA standardını x piksel çözünürlüğe ve 16 Bit renk derinliğine sahip günümüz bilgisayarlarında kullanılan VESA (Video Electronics Standards Association) takip etmiştir .SVGA, XGA vb. gibi tanımlamalar daha sonra geliştirilen görüntü kartı standartlarını değil, monitor yani görüntü biriminin desteklediği çözünürlüğü tanımlamak için kullanılmaktadır. (Örneğin XGA:1024 x 768 Piksel) İlk başlarda yazı tabanlı (Text mode) geliştirilen görüntü modları daha sonra piksel tabanlı olarak geliştirilmeye başlanmıştır . Görüntü kartı ile monitörün bağlandığı nokta 1990 yılında itibaren Görüntü işlemcisi  (GPU  Graphics Processing Unit) ya sahip görüntü kartları geliştirilmeye başlanmıştır.  1996 yılında Kaliforniya’lı 3dfx Interactive tarafından 3D hızlandırıcılı 3dfx Voodoo Graphics görüntü chipsetleri geliştirilmiştir. Bu chipsetler sayesinde bilgisayarlar ile 3. boyut aleminde geometrik şekillerin ve doku eşlemi (Texture mapping) işlemleri gerçekleştirilmiştir. Artan 3D performans ihtiyacından dolayı Multi-GPU tekniği yani SLI , Crossfire vb teknikler geliştirilmiştir. Bu teknikler sayesinde birden fazla görüntü işlemcisi parelel olarak tek kart üzerinde bulunabilmektedir.

4 Ekran kartı nedir? Bilgisayar ekranındaki bütün yazı ve grafiğin 0LUŞTURULMASINDA iŞlemci ile ekran arasında görev yapan dönüştürücülerdir . Bilgisayarlarda görüntü kalitesi hem ekran kartına hem de monitöre bağlıdır. Ekran kartının kalitesini ise fiziksel yapısı, kullandığı veriyolu ve ara yüz çeŞidi (CGA, VGA, SVGA) belirmektedir. Ekran kartı bilgisayar sisteminin 4 bileŞenini kullanır. Anakart : Ekran kartına veri için bağlantı ve enerji sağlar. Mikroişlemci: Her bir pikselle ne yapacağı kararını verir. Bellek: Ekran kartına gönderilecek bilgileri geçici olarak tutar. Monitör: Ekran kartında gelen bilgileri görüntüler.

5 Ekran Kartının Yapısı ve Çalışması
Görüntünün oluşturulmasında ve monitöre aktarılmasında etkin rol alan temel bileşenler şunlardır: VGA BIOS: Ekran kartının çalışmasını sağlayan komutlar içermektedir. Yani ekran kartının ne zaman ne iş yapacağını bu bileşen belirlemektedir. Grafik işlemci (GPU): Ekran kartının beyni gibidir. Görüntü hesaplamalarını ve görüntü işlemlerini mikroişlemciye (CPU) yansıtmadan ekran kartında gerçekleştiren bir yongadır. Video RAM: Grafik işlemci görüntüyü oluştururken hafıza olarak ekran kartı üzerindeki hafızayı kullanmaktadır. Bu da ana belleğin sadece CPU tarafından kullanılarak performansın artmasına sebep olmaktadır. RAMDAC (dijital-analog çevirici): Ekran kartının görüntü belleğindeki dijital (sayısal) verileri monitörde görüntülenecek analog sinyallere dönüştürerek ekran kartının monitör çıkışına gönderir. RAMDAC ’in verileri dönüştürme ve aktarma hızı, ekran tazelenme hızını belirler. Bu hız Hz cinsinden ölçülür. Örneğin monitörün ekran tazeleme hızı 70 Hz olarak ayarlanmışsa görüntü saniyede 70 defa yenilenir.

6 LCD ekranlar dijital sinyalleri görüntülediklerinden ekran kartının görüntü belleğindeki görüntülenecek veriler RAMDAC’e gitmeden direkt ekran kartının DVI ( visual interface) çıkıĢına aktarılır Bilgisayarın iŞlemcisi tarafından iŞlenen veriler anakart ile ekran kartının görüntü belleğine aktarılır. Görüntü iŞlemcisi görüntü belleğindeki verileri iŞler ve görüntü hesaplamalarını yaptıktan sonra görüntü belleğine gönderir. Bu veriler buradan RAMDAC birimine gider. 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 çıkIŞına gönderir. Bu iŞlemler sırasında Video BIOS’da ekran kartının veri akıŞını kontrol eder ve düzenler. Veriyolu hızı, görüntü belleğinin kapasite büyüklüğü bu iŞlemlerin süresini azaltır ve görüntü kalitesini artırır.

7 Ekran kartı çeşitleri onboard (tümleşik) 1. ISA 2. PCI 3. AGP
4. PCI Express harici (genişleme yuvalarına takılan) •AGP, ekran kartları için tasarlanmış yüksek hızlı bir arayüzdür. • PCI ortak veri yolu kullanırken, AGP tek bir aygıta ayrılmış veriyoluna sahiptir. • Kart üzerindeki Ram yetersiz kaldığında sistem ana belleği kullanabilir. Buna DIME (DIrect Memory Execute) (Doğrudan Bellek Kullanımı) denir. • En düşük AGP hızı 66 Mhz dir. • AGP nin 2X, 4X ve 8X hız seçenekleri bulunmaktadır.

8 Ekran Kartı Hızlandırıcı Portları
(AGP 2x, 4x, 8x) AGP; hızlandırılmış grafik portu anlamına gelen, sadece ekran kartları için kullanılan bir veri yoludur. AGP veriyolu ekran kartı üzerindeki görüntü belleği yetersiz olduğu zaman sistem belleğini kullanılmaktadır. AGPportları PCI gibi 32 bit genişliğindedir. PCI ekran kartları 33 MHz ile çalışırken, en düşük AGP ekran kartları 66 MHz`te çalıştığından daha büyük bant genişliğine sahiptirler. 2X, 4X ve 8X hızlarındaki AGP ekran kartlarındaki bant genişliği 2, 4, 8 katlarına çıkarılmıştır. PCI veriyolundaki bant genişliği paylaşılır, fakat AGP veriyolundaki bant genişliğinin tümünü ekran kartı kullanır.1-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. PCI-E x1, PCI-E x2, PCI-E x4 olarak üretilen ekran kartlarının bant genişlikleri 1, 2, 4’ün katları şeklinde artar.

9 PCI-E Slotları : • ISA, PCI ve AGP’nin tersine PCI Express seri arayüze sahip bir sistemdir. • PCI kartlar tek veriyolunu paylaşırlarken, PCI Express kartların ayrı ayrı yolları vardır. • PCI Express x16 ekran kartları için kullanılır • Daha düşük yuva seçenekleri (x8, x4, x1) ise diğer kartlar için kullanılır. • PCI Express veri transferini seri ve çift yönlü olarak sağlıyor. Yani tek veri yolu veri gönderirken bir diğeri almak için kullanılıyor.

10 Görüntü Arayüzü: Görüntü arayüzü ekran kartının çözünürlük ve renk derinliğini belirler. Görüntü arayüzü ekran kartının görüntü kalitesi etkilemektedir. 1-)Soğutucu: Ekran kartlarında da bilgisayar işlemcisi üzerinde bulanan soğutma sistemi gibi ekran kartının görüntü işlemcisi üzerinde soğutma sistemi vardır. Görüntü işlemcisinin ısınmasını engeller. 2-)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 D desteği bulunmaktadır. 3-)V-Sync Monitörün tazeleme hızını tespit edip, monitörün tazeleme hızına göre görüntüyü monitöre gönderir.

11 4-) Video Codec Video görüntüleri sıkıştırılmış formattadır
4-) 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 verileri çözme işi ise CPU’yu ve ekran kartını zorlar. 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.

12 Ekran kartı ne işe yarar?
Ekran kartı ana kart üstüne AGP ve PCI express slotlarına bağlanır. Bu portlar daha hızlı veri transferi yapabilmektedir. Ekran kartı üzerinde işlemleri yapan bir GPU (Grafik İşleme Ünitesi) ve bu işlemci ile birlikte çalışan ekran kartı belleği bulunur. Kart üzerindeki işlemlerin daha hızlı gerçekleşmesi için ekran kartı bellekleri ekran kartı üstüne takılır. Böylece bilgisayar belleği kullanma gereksinimi olmadan görüntü işlemlerinin hepsi ekran kartı üstünde gerçekleşmektedir. Yani ekran kartının ana görevi diğer ara birimlerden (işlemci, harddisk, ram gibi) ana kart aracılığı ile aldığı dijital bilgileri gerekli dönüşümlerden sonra monitöre aktararak görüntü oluşmasını sağlamaktadır.

13 Ekran kartı şeçimi 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. SLI: SLI (scalable link ınterface) teknolojisi iki kartı aynı anakart üzerine bağlayarak grafik işleme performansını çok büyük ölçüde artırmaya yarayan bir yapıdır. iki 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.

14 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. PCI-e ekran kartı günümüzde en çok kullanılan ekran kartı çeşididir. Sebebi ise veriyolları konusunda anlattığımız gibi PCI-e veriyolunun bant genişliğinin yüksek oluĢudur.

15 Ekran Kartı Montajı Ekran kartı grafiksel işlemlerde bilgisayar performansını belirleyen unsurlardan biridir. Bu kadar işlem yapıp bileşenin ısınmaması düşünülemez. Bazı ekran kartlarında haricî güç girişi bile bulunmaktadır. iyi bir ekran kartının bulunduğu bilgisayar kasasının da çok iyi fan sistemine ihtiyacı vardır.

16

17 Ekran Kartının Özellikleri:
1. 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. 2. Renk Derinliği: 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.

18 3. Ekran Kartı Tazelenme Hızı: 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 hızıdüşük 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. 4. Görüntü Arayüzü: Görüntü arayüzü ekran kartının çözünürlük ve renk derinliğini belirler. Görüntü arayüzü ekran kartının görüntü kalitesi etkilemektedir.

19 Ekran kartı bantgenişliği
Bellek arabirim bantgenişliği, ekran kartının işlemcisi ile belleği arasında saniyede aktarılabilen toplam veri miktarı olup, bellek veriyolu genişliğinin Byte cinsinden değerinin efektif frekansla çarpılmış hali olarak ifade edilir. Bellekle grafik işlemcisinin haberleşmesinin hızlı olması da ekran kartının performansını artıran bir etkendir. Veri yolu genişliği:512 bit=64byte Bellek tipi ve efektif frekansı:GDDR3,2.484 Ghz Bellek bentgenişliği:64 x 2.484= GB\s

20 Agp ekran kartları ve pcı ekran kartı arasındaki fark
Agp portu tek şeritli bir ana yol gibidir, yani tek bir yol hem gidiş hem dönüş için, o yüzden kolayca çok fazla data gönderiminde sıkışmalar ve boğaz tıkanmaları yaşanır..  Peki PCI Express? Onda ise çift yönlü 4 şeritli bir otoban gibidir. Yani hiçbir tıkanma zorlanma olmadan çok daha fazla dokuyu, işlenecek şeyi taşıyabilir. İşte bu yüzden PCI Express çok büyük bir teknoloji.  Şu an çıkan kartlar bu teknolojiyi tam olarak kullanamasada gelecekde AGP darboğazını öyle aşmak zorundalar.  Unutmaki şu anda Agp versiyonu olan x850xt PE ler 40W felan mı çekiyor sanıyorsun? Tabii ki onlarda Agp portundan BESLENMİYOR. Onlara ayrıca 12 pinlik güç kaynağından çıkan bir kabloyu bağlamalısın, bu yüzden Agp dede çok yüksek güç çekerler.  Ancak PCI Express portunda kablo takmadan verilen voltaj daha fazla. Böylece mesela atıyorum 9800pro seviyesi bir kart AGP de ek bir Molex kablosu ile çalışırken, ona değer hatta iyi olan 6600gt PCI Express olduğu için ek güç kablosuna ihtiyaç duymuyor, çünkü girdiği girişlerden yeterli votlajı çekebiliyor. Ancak PCI Express dede güçlü ekran kartları 6800/7700/Ati de X8xxx serisi ek kablo genede istiyorlar çünkü bu ekran kartları neredeyse bir işlemci kadar güç çekiyorlar. 

21 Sınav soruları 1.AĢağıdakilerden hangisi ethernet kartı portudur?
VGA B) BNC C) DVI D) MIDI 2.AĢağıdakilerden hangisi ekran kartının kullandığı temel bilgisayar bileşeni değildir? A) Anakart, B) Mikroişlemci, C) Ses kartı D) Monitör Dogru yanlış 3.(…..)ekran kartlarının soğutucuya ihtiyacı yoktur 4.(…..) Günümüz ekran kartları daha çok PCI-e veriyolunu kullanmaktadır. 5. Bilgisayardaki görüntüleri    oluşturur ve monitöre  gönde­rir? Boşluğa aşağıdakilerden hangisi gelmelidir? A) Ses Kartı                     B)  HDD           C) CPU                         D)  Ekran Kartı