Kolorowy kalejdoskop

Popularnonaukowe wytłumaczenie działania kart graficznych, a szczególnie układu RAMDAC

RAMDAC jest ważnym elementem każdej karty graficznej odpowiedzialnym za ergonomię i wierność barw obrazu wyświetlanego na monitorze.

Co dzieje się przed wyświetleniem obrazu na ekranie monitora?

Zanim na ekranie monitora ukaże się obraz, komputer musi przeprowadzić bardzo wiele operacji. Najpierw procesor znajdujący się na płycie głównej przesyła za pośrednictwem magistrali (ISA, VL lub PCI) dane do karty graficznej. W trybie graficznym są wpisywane bezpośrednio do pamięci odświeżania obrazu. Z danych tekstowych korzysta wpierw generator znaków na karcie. Elementy graficzne, takie jak linie i prostokąty, są przesyłane do akceleratora w postaci rozkazów. Akcelerator dokonuje odpowiednich przeliczeń i zapisuje dane w pamięci obrazu. Pozwala to przyspieszyć pracę karty odciążając jednocześnie procesor i magistralę.

RAMDAC – czym jest i czym się zajmuje?

W jaki jednak sposób dane składowane w pamięci odświeżania obrazu są doprowadzane do monitora? Odpowiedzialny za to jest RAMDAC (Random Access Memory Digital Analog Converter – przetwornik cyfrowo-analogowy pamięci RAM), który wchodzi w skład każdej karty graficznej. Układ ten przetwarza obraz zapisany w postaci cyfrowej w pamięci Video-RAM, na sygnał analogowy, który wysyłany jest do monitora. W nowszych kartach RAMDAC jest zitegrowany z akceleratorem graficznym.

Rola kontrolera CRT

Znajdujący się na karcie kontroler CRT (Cathode Ray Tube Controller – układ sterujący katodą kineskopu) bez przerwy, punkt po punkcie, odczytuje pamięć odświeżania obrazu. RAMDAC otrzymuje w ten sposób na bieżąco wartości opisujące barwę kolejnych pikseli (angielskie słowo pixel powstało od wyrażenia „picture elements” – elementy obrazu). Liczba pikseli jest zależna od wybranej rozdzielczości. Przy rozdzielczości 320×200 konieczne jest odczytanie 64 000 punktów, przy 1280×1024 około 1,3 miliona punktów. Częstotliwość odświeżania obrazu określa, ile razy w ciągu sekundy odczytywana jest cała pamięć wideo. Jeśli wartość ta jest mniejsza od 70 Hz, można zauważyć migotania obrazu (konfiguracja taka uznawana jest za nieergonomiczną).

Rozdzielczość i dostępne kolory warunkują szybkość przetwarzania danych przez RAMDAC

Szybkość z jaką RAMDAC przetwarza dane zależna jest od rozdzielczości (czyli liczby punktów obrazu) i liczby dostępnych kolorów. Wyznaczmy dla przykładu wielkość strumienia danych wymaganą dla rozdzielczości 1024×768 przy 16,8 miliona kolorów (24 bity). Objętość pamięci wynosi wówczas 1024×768 punktów x3 bajty opisujące kolor = 2,36 megabajta. Mnożąc tę wartość przez częstotliwość odświeżania równą, dla przykładu, 80 Hz uzyskamy szybkość przetwarzania układu RAMDAC równą 180 MB na sekundę. Dla porównania, osiągany w praktyce transfer magistrali PCI nie przekracza 50 MB/s (teoretyczne maksimum w przypadku PCI 33MHz/32 bity wynosi 128 MB/s).

Z wielkością strumienia danych bezpośrednio wiąże się też częstotliwość wyświetlania punktów. Określa ona liczbę punktów, jaka pojawia się na wyjściu RAMDAC-a w czasie jednej sekundy. Maksymalna częstotliwość znajduje się zazwyczaj na obudowie przetwornika. Im jest większa, tym układ jest lepszy. Typowe wartości leżą w granicach 135-220 MHz.

Close

Choć staramy się je ograniczać, wykorzystujemy mechanizmy takie jak ciasteczka, które pozwalają naszym partnerom na śledzenie Twojego zachowania w sieci. Dowiedz się więcej.