EKRAN KARTI VE RAM

1. EKRAN KARTI VE RAM

2. EKRAN KARTI

3. EKRAN KARTI NEDİR? • Ekran kartları, diğer bir adıyla grafik kartları, bilgisayar monitöründeki her türlü yazı, grafik, resim, film gibi şekillerin oluşturulmasında işlemci ile monitör arasında görev yapan adaptörlerdir.

4. EKRAN KARTININ ÖNEMLİ BİLEŞENLERİ

5. HAFIZA İŞLEMCİ VE ÜZERİNDE SOĞUTUCU FAN ÇIKIŞLAR VERİ YOLLARINNA (BUS) UYGUN PİN YERLEŞİMİ

6. EKRAN KARTI TARİHÇESİ • Video kartlarının tarihçesi yazıcıların yerini monitörlerin almaya başladığı 1960'lı yıllara dayanır. İlk IBM PC video kartı ilk IBM bilgisayarının geliştirilmesiyle 1981 yılında üretilmiştir.

7. Bu kart MDA (Monochrome Display Adapter- tek renkli görüntü adaptörü) cinsiydi ve sadece yazı gösterebiliyordu. Adından da anlaşılacağı üzere tek renk gösterebildiğinden grafikler için uygun değildi.

8. MDA’ dan sonra CGA (1981), HGC(1982),MCGA(1987),VGA(1987) gibi birçok ekran kartı birbirini izleyen yıllarda piyasaya çıkmış ve MDA'yı hem renk hem de hafıza açısından geliştirmiştir.

9. Bildiğimiz anlamda en yeni ve teknolojik kartların temelini ATI ve CREATIVE firmaları atmıştır. Ekran kartlarına bir de 3 boyutlu görünüm özelliği eklemişlerdir.

10. Bu temeller üzerine Nvidia tarafından Tnt, Voodooo gibi gelişmiş özellikteki kartlar piyasaya sürülmüştür.

11. Ekran kartı ile işlemcinin iletişimini sağlayan veri yolu PCI, bu kadar hızlı veri alış-verişini destekleyemeyince, Intel, AGP'yi (accelerated graphics port) geliştirmiş ve darboğazı aşmıştır.

12. 1999'dan 2002'ye kadar ekran kartı piyasasını GeForce serisi ile Nvidia elinde tutmuştur. GeForce ile 32 MB’lık ekran kartı hafızası 128 Mb’e kadar çıkmıştır.

13. 2006'da yılından itibaren ekran kartı devleri GeForce serisi ile Nvidia ve Radeon serisi ile ATI firmaları olmuştur.

14. En son teknolojik ürün ise, yüksek performansı ve büyük hafızası ile Quantum Extended Graphics Array (QXGA) ekran kartıdır.

15. Bu kart 2040x1536 pikselde milyonlarca rengi gösterebilmektedir.

16. EKRAN KARTI ÇEŞİTLERİ • FİZİKSEL YAPISINA GÖRE ; - Anakart üzerinde entegre olan (onboard) ekran kartı - Anakartın genişleme yuvasına takılı olan ekran kartı

17. VERİ YOLU STANDARDINA GÖRE; ISA: ISA

18. Bu en eski PC kartı arabirimini sadece referans olması açısından yazıya dahil ettik. Bu standardı kullanan ekran kartları çok uzun zaman önce piyasayı terk ettiler.

19. Hatta günümüzde ISA yuvası olan yeni bir anakart satın almanız bile mümkün değildir.

20. EISA (Extended ISA - Uzatılmış ISA) kartlar daha yüksek veriyolu sunabilen (32 bit) anakartlar için tasarlanmışlardır ve genellikle veriyolu iyileştirmesi (bus mastering) özelliğini desteklerler.

21. PCI

22. PCI'nın açılımı Pheripheral Components Interconnect'dir (Çevresel Bileşen Arabağlantısı). 32 bit genişliğe ve 33 MHz aktarım hızına sahiptir ve teorik olarak saniyede 133 MB veri aktarımı yapabilir.

23. PCI arayüzü daha fazla veriyolu hızı sağlayarak, ISA ve türevlerinin (VL - Vesa Local Bus) 1990'ların ortalarında piyasadan kalkmasını sağlamıştır.

24. PCI şu anda pek çok bilgisayar bileşeninin standart bağlantı ara yüzüdür ancak gelişmiş ekran kartları AGP'ye (ve oradan PCI Express'e) geçerek PCI ara yüzünü çoktan bir kenara itmişlerdir.

25. AGP:

26. AGP, özellikle ekran kartları için tasarlanmış yüksek hızlı bir ara yüz. Temel olarak PCI rev. 2.1 ara yüzünü kullanır. Ancak PCI'nın paylaşılan veri yolunun tersine AGP tek bir aygıta ayrılmış veri yoluna sahiptir.

27. Bu özelliği sayesinde AGP, PCI'ya göre pek çok artı sağlar; sistem belleğine doğrudan yazma, verinin hazırlanmasında ve aktarımında basitleştirme ve yüksek saat hızları gibi.

28. AGP ara yüzü yeni ana kartlarda PCI Express tarafından ortadan kaldırılmıştır ancak AGP 8x (hatta AGP 4x de) gelişmiş ekran kartları için yeterli hız sunmaya devam ediyorlar.

29. PCI Express:

30. ISA, PCI ve AGP'nin tersine PCI Express seri arayüze sahip bir sistemdir. Bu sayede çok az bağlantı ile çalışabilir.

31. Paralel veri yollarından farklı olarak toplam veri yolu bütün aygıtlar için geçerlidir, örneğin PCI kartlar veri yolunu paylaşırlar.

32. PCI Express, gerekli olan veri yolunu sağlamak için ne kadar bağlantı (veya hat - lane) gerekiyorsa uç uca ekleme mantığıyla çalışır.

33. PCI Express x1 yuvası kısa ve küçüktür ve her iki yöne de 250 MB/s bağlantı hızı sunarlar.

34. PCI Express x16 (16 bağlantı) toplamda 8 GB/s aktarım hızı sunar, 4 GB/s yukarı ve 4 GB/s aşağı. Daha düşük yuva seçenekleri (x8, x4, x1) ekran kartları için kullanılmazlar.

35. EKRAN KARTI ÜNİTELERİ • GPU(Graphics processing unit): Bilgisayar işlemcisine benzer bir yapısı vardır. Üzerinde matematiksel işlemleri gerçekleştirmek için bir ALU ve bunu dışında grafik işlemeye yönelik özel bölümler bulunmaktadır.

36. GPU yu CPU dan ayıran en temel özellik ise grafik işlemeye yönelik güçlendirilmiş bir işlemci olmasıdır. Grafik konusunda çok güçlü bir etkiye sahip olup bilgisayar işlemcisinden genel itibariyle çok daha fazla transistör sayısına sahiptir.

37. Günümüzde ekran kartları için GPU üreten iki büyük firma bulunmaktadır. Nvidia ve Ati aralarındaki sürekli rekabetten dolayı her geçen gün GPU mimarilerini güçlendirmekte ve kapasitelerini arttırmaktadır.

38. Aşağıdaki resimde örnek Nvidia g92 ve ATİ r600 çekirdekleri gözükmektedir.

39. Mobile PCI Express Module - MXM : Yeni nesil ekran kartlarının artık bir çoğu pci express x16 port teknolojisine göre üretilmektedir.

40. 4000/8000MB/saniye veri transferine olanak sağlayan bu iletişim teknolojisi ile kartların daha uyumlu çalışması ise chip üreticileri kart üstüne donanımsal pci express uyumlandırıcı entegrelerini koymaktadırlar.

41. Bu yöntemle iletişim protokolü için daha uyumlu ve daha hızlı kartlar üretilebilmektedir.

42. Aşağıdaki resimde Nvidia MXM entegre modülü gözükmektedir.

43. Yazının başlangıcında da açıkladığımız gibi ekran kartı işlemcileri, grafik işlemlerini çok daha hızlı yapmak ve kablo sorunundan kurtulmak için gerekli olan ram bellekleri kart üstüne işlemcinin çevresine takmaktadırlar. • Video Memory - Bellek:

44. Mesafe yakınlığı ve yer avantajlarından dolayı fiziksel olarak ta bu işlem çok büyük avantaj sağlamaktadır. Ayrıca gpu ile bellekler arasındaki binlerce bağlantı bu kısa mesafede gerçekleştiği için hız konusunda da inanılmaz avantajlar oluşmaktadır.

45. Aşağıdaki resimde GPU ve çevresinde video bellekler gözükmektedir.

46. Video Bios: Anakart bios yapısına sahip bir biosta ekran kartı üzerinde bulunmaktadır.

47. Ekran kartı biosu ile bilgisayar çalıştırıldıktan sonra ekran kartı başlarken üzerinde uygulanması gereken ayarlar (frekans, gerilim) buradan okunarak düzenlenir.

48. Ekran kartı bios ayarları ile kartın performansı arttırılabilir yani anakartta işlemci üzerinde yapılan overclock çalışması burada ekran kartı işlemcisi - gpu üzerinde yapılabilmektedir.

49. RAMDAC:

50. Grafik işlemcisinde işlenen ve video belleğine aktarılan bilgiler bu şekilde monitöre gönderilemez çünkü bu sinyaller dijitaldir.