De Video Kaart.

Presentatie over: "De Video Kaart."— Transcript van de presentatie:

1 De Video Kaart

2 De Videokaart ? Een soort kleinere computer in de computer die zorgt voor de interface tussen computer en beeldscherm. Bevat chipset, processor en geheugen. Een videokaart of grafische kaart is de interface tussen een computer en het beeldscherm en is in de computer aangebracht.

3 Geheugen Pocessor Chipset ATI 9600

4 Het Begin CGA-kaart (1981) voor PC. (Color Graphics Adapter)
Telkens verdubbelde prestaties. Hierop worden spellen aangepast. Met de CGA-kaart ook wel De Color Graphics Adapter kwam in 1981 begint de ontwikkeling van videokaarten voor PC's. De CGA-kaart was ook de eerste videokaart die kleuren kon laten zien. Videokaarten zijn sterk in ontwikkeling. Elke nieuwe generatie kaarten heeft over het algemeen verdubbelde prestaties ten opzichte van de vorige; fabrikanten hebben aangekondigd dat de volgende generatie weer een soortgelijke sprong zal maken. De reden hiervoor is dat steeds meer mensen ontdekken dat je een computer kunt gebruiken om te gamen en ook bereid zijn, daar geld aan uit te geven. Doordat spelfabrikanten ook niet stilzitten en zien dat steeds meer mensen een krachtige videokaart hebben, worden de eisen die nieuwe computerspellen stellen aan de videokaart steeds hoger, zeker wanneer de gamer de spellen in hoge resoluties en met anti-aliasing en anisotropische filtering willen spelen.(Zie 3D spellen voor aliasing en anisotropische filtering)

5 Soorten Videokaarten. Onboard, ook wel SMA(Shared Memory Architecture) genoemd. In het Moederbord Insteekkaart, d.m.v. een bus of poort aangesloten “op” het moederbord. Grofweg zijn er twee typen videokaarten te onderscheiden: Onboard: De elektronica is in het moederbord geïntegreerd. Deze versie bezit vaak geen eigen geheugen, maar gebruikt het werkgeheugen van het systeem. Deze oplossing biedt standaardprestaties. Omdat de video een deel van het gewone werkgeheugen gebruikt wordt deze oplossing wel Shared Memory Architecture (SMA) genoemd. Insteekkaart: Deze kaarten worden op het moederbord aangesloten door middel van een bus of een poort: Voor deze bussen en poorten zijn verschillende mogelijk heden zoals: ISA (Industry Standard Architecture). Deze kaarten worden niet meer geproduceerd. PCI (Peripheral Component Interconnect). Deze worden nog wel geproduceerd, maar niet veel meer. De kaarten zijn niet erg krachtig naar de maatstaven van AGP (Accelerated Graphics Port). Deze worden nog wel gemaakt maar door de lagere bandbreedte ten opzichte van PCI-Express worden ze in nieuwe geavanceerde systemen niet meer toegepast. PCI-Express 16x, De verbeterde, seriële versie van PCI.

6 Bussen en Poorten. (Ook wel verbindingen en toegangen, ingangen)
De ingangen voor de videokaart: ISA (Industry Standard Architecture). AGP (Accelerated Graphics Port). PCI (Peripheral Component Interconnect). PCI-Express 16x, verbeterde versie PCI. Grofweg zijn er twee typen videokaarten te onderscheiden: Onboard: De elektronica is in het moederbord geïntegreerd. Deze versie bezit vaak geen eigen geheugen, maar gebruikt het werkgeheugen van het systeem. Deze oplossing biedt standaardprestaties. Omdat de video een deel van het gewone werkgeheugen gebruikt wordt deze oplossing wel Shared Memory Architecture (SMA) genoemd. Insteekkaart: Deze kaarten worden op het moederbord aangesloten door middel van een bus of een poort: ISA (Industry Standard Architecture). Deze kaarten worden niet meer geproduceerd. PCI (Peripheral Component Interconnect). Deze worden nog wel geproduceerd, maar niet veel meer. De kaarten zijn niet erg krachtig naar de maatstaven van 2008. AGP (Accelerated Graphics Port). Deze worden nog wel gemaakt maar door de lagere bandbreedte ten opzichte van PCI-Express worden ze in nieuwe geavanceerde systemen niet meer toegepast. PCI-Express 16x, De verbeterde, seriële versie van PCI.

7 PCI-Express poort PCI poort
P5k moederbord

8 Werking Videokaart. Computer werkt met enen en nullen, de videokaart dus ook. Deze reeks vertaalt hij in digitale data. Zichtbaar op scherm. In een computer wordt altijd met binaire codes gewerkt dus met alleen 1e en 0e en dit soort gegevens krijgt een video kaart dus ook binnen en daar moet de videokaart dan iets meedoen. Een videokaart zet deze reeks van 1e en 0e om in digitale data, dus beelden die je dan om het beeldscherm te zien krijgt. Een videokaart bevat veel onderdelen die ook in een computer zitten. Zoals een chipset die ook op het moederbord zit, een processor en geheugen. Nu gaan we verder in op de GPU

9 (GPU) Graphical Processing Unit
Wat is een GPU? Kleine processor op de videokaart. Functie GPU» Neemt taken van CPU over. De GPU is eigenlijk een kleine processor die de taken overneemt die de Centrale processor van de computer eerst deed. De GPU zit meestal gewoon op de videokaart zelf. Voor dat de GPU kwam werd gebruikt in de jaren 70 en 80. Er waren toen wel Atari, Commendore en Apple machines die chips hadden die videobeweringen deden zonder het gebruik maken van de CPU. Maar dat was vrij beperkt en lang niet alles ging zonder CPU. De eerste video kaarten voor de IBM PC tot en met de VGA kaarten waren uitgevoerd met een GPU systeem. Later na deze chips zijn deze GPU’s verbeterd en worden tegenwoordig niet alleen 2D plaatjes maar ook 3D technieken gebruikt in de chips. Maar natuurlijk was er ook specifieke software nodig voor dit soort kaarten en zo kwam ook de DirextX interface op Windows en OpenGl. Bij elke nieuwe versie DirextX werd er weer een nieuwe functie toegevoegd waardoor het beter werd. Zo werd bijvoorbeeld in Dirext3D 7.0 de Transfrom en Lighting toegevoegd en werd gebruikt als eerste in Geforce kaarten van Nvidia. En later volgde andere fabrikanten ook. Tegenwoordig worden de kaarten aan geduid met accelerator wat aangeeft dat de kaart een GPU heeft en meestal specifiek geheugen om de PC sneller te maken.

10 DirectX Gemaakt om de langzame aansturing van videokaart te vervangen.
Is een software. Maakt het programmeurs makkelijker computerspellen voor Windows te maken. De GPU is eigenlijk een kleine processor die de taken overneemt die de Centrale processor van de computer eerst deed. De GPU zit meestal gewoon op de videokaart zelf. Voor dat de GPU kwam werd gebruikt in de jaren 70 en 80. Er waren toen wel Atari, Commendore en Apple machines die chips hadden die videobeweringen deden zonder het gebruik maken van de CPU. Maar dat was vrij beperkt en lang niet alles ging zonder CPU. De eerste video kaarten voor de IBM PC tot en met de VGA kaarten waren uitgevoerd met een GPU systeem. Later na deze chips zijn deze GPU’s verbeterd en worden tegenwoordig niet alleen 2D plaatjes maar ook 3D technieken gebruikt in de chips. Maar natuurlijk was er ook specifieke software nodig voor dit soort kaarten en zo kwam ook de DirextX interface op Windows en OpenGl. Bij elke nieuwe versie DirextX werd er weer een nieuwe functie toegevoegd waardoor het beter werd. Zo werd bijvoorbeeld in Dirext3D 7.0 de Transfrom en Lighting toegevoegd en werd gebruikt als eerste in Geforce kaarten van Nvidia. En later volgde andere fabrikanten ook. Tegenwoordig worden de kaarten aan geduid met accelerator wat aangeeft dat de kaart een GPU heeft en meestal specifiek geheugen om de PC sneller te maken.

11 Hoe ontstaat beeld Beeld komt in de videokaart tot stand in een aantal stappen: CPU stuurt reeks 1e en 0e naar videokaart GPU verwerkt deze gegevens Verwerkt materiaal wordt in video geheugen opgeslagen Dat gaat naar de digitale analoog convertor. Beeld komt op de monitor

12 Hoe maakt een video kaart 3D beelden
GPU maakt moeilijke berekeningen voor Wireframe = draadmodel.

13 Ook Antialiasing doet een GPU
Gladder maken van randen

14 Daarnaast kan een GPU ook nog een Anisotropic filtering doen. Textures mooi over een afbeelding plakken

15 Er zijn ook gevolge door het beter worden van de videokaart
Grootste gevolg: Het trager worden van de computer!

16 Dubbele Videokaart.

17 Scalable Link Interface (SLI): Manier om 2 videokaarten samen te laten werken. Dit verhoogd rekensnelheid. Resultaat, een snellere verwerking. Scalable Link Interface (SLI) is een methode om twee videokaarten te laten samenwerken om een enkele uitvoer te produceren. Het is een toepassing van parallelle gegevensverwerking met 3-dimensionale computeranimaties. Het doel is om de rekensnelheid van videokaarten te verhogen. Een eerste versie van deze technologie (Scan Line Interleave) is op de markt gebracht door 3dfx in 1998 en werkte met de Voodoo 2 videoversnellers. Nvidia Corporation heeft de technologie in 2004 opnieuw geïntroduceerd en wil er gebruik van maken in systemen die op de PCI Expressbus gebaseerd zijn. Met SLI is het mogelijk om de grafische rekenkracht van een computer ongeveer te verdubbelen enkel en alleen door een extra videokaart aan het systeem toe te voegen. Een SLI-videokaart kan zowel alleen werken als samen met een andere SLI-videokaart, het is dus mogelijk om een eerste SLI-kaart te kopen en dan later nog één bij te kopen. Vereiste is wel dat de twee kaarten identiek aan elkaar zijn, zowel qua core als qua geheugen. De versie van 3dfx, Scan Line Interleave, was relatief eenvoudig. Twee videoversnellers werden met elkaar verbonden via een kabeltje. Elke kaart tekende de helft van het beeld en daarna werd het beeld met interlacing samengesteld. Het ontwerp van Nvidia vereist een moederbord met twee PCIe x16-aansluitingen. De twee videokaarten worden met elkaar verbonden via een kleine printplaatconnector. Het stuurprogramma analyseert dan de te tekenen beelden en verdeelt dan de hoeveelheid rekenwerk over beide kaarten zodat ze beide evenveel rekenwerk hebben. Als een beeldje getekend is, wordt het naar de master-GPU gestuurd om samengesteld en naar het beeldscherm gestuurd te worden. In een ideale situatie veroorzaakt dit een verdubbeling van de tekensnelheid. De enige chipsets die momenteel SLI ondersteunen zijn Nvidia's NForce 4 SLI en de E7525 van Intel, de nForce 500serie, 600serie en 700serie ondersteunen deze inmiddels ook. Onlangs kwam Nvidia met het zogenaamde 'Quad-SLI', wat inhoud dat er vier videokaarten in een systeem kunnen worden geplaatst. Hier zijn alleen weinig moederborden voor verkrijgbaar en zijn er nog geen drivers beschikbaar. Tevens is hier een stevige voeding voor nodig. Quad-SLI is ook haalbaar door twee 'double-core kaarten' in SLI te plaatsen. De Nvidia GeForce 7950GX2 kaarten hebben namelijk twee grafische processors. Als van deze kaart er twee in SLI worden gezet, beschik je dus over vier grafische processors. De grootste concurrent van Nvidia, ATI, kwam onlangs op de markt met hun variant van SLI. Deze is genaamd 'CrossFire'.

18 Scan Line Interleave (1998), door 3dfx.
Nvidia Corporation (2004). SLI kaarten. Aangesloten op PCI-Express x16. Printplaatconnector. Scalable Link Interface (SLI) is een methode om twee videokaarten te laten samenwerken om een enkele uitvoer te produceren. Het is een toepassing van parallelle gegevensverwerking met 3-dimensionale computeranimaties. Het doel is om de rekensnelheid van videokaarten te verhogen. Een eerste versie van deze technologie (Scan Line Interleave) is op de markt gebracht door 3dfx in 1998 en werkte met de Voodoo 2 videoversnellers. Nvidia Corporation heeft de technologie in 2004 opnieuw geïntroduceerd en wil er gebruik van maken in systemen die op de PCI Expressbus gebaseerd zijn. Met SLI is het mogelijk om de grafische rekenkracht van een computer ongeveer te verdubbelen enkel en alleen door een extra videokaart aan het systeem toe te voegen. Een SLI-videokaart kan zowel alleen werken als samen met een andere SLI-videokaart, het is dus mogelijk om een eerste SLI-kaart te kopen en dan later nog één bij te kopen. Vereiste is wel dat de twee kaarten identiek aan elkaar zijn, zowel qua core als qua geheugen. De versie van 3dfx, Scan Line Interleave, was relatief eenvoudig. Twee videoversnellers werden met elkaar verbonden via een kabeltje. Elke kaart tekende de helft van het beeld en daarna werd het beeld met interlacing samengesteld. Het ontwerp van Nvidia vereist een moederbord met twee PCIe x16-aansluitingen. De twee videokaarten worden met elkaar verbonden via een kleine printplaatconnector. Het stuurprogramma analyseert dan de te tekenen beelden en verdeelt dan de hoeveelheid rekenwerk over beide kaarten zodat ze beide evenveel rekenwerk hebben. Als een beeldje getekend is, wordt het naar de master-GPU gestuurd om samengesteld en naar het beeldscherm gestuurd te worden. In een ideale situatie veroorzaakt dit een verdubbeling van de tekensnelheid. De enige chipsets die momenteel SLI ondersteunen zijn Nvidia's NForce 4 SLI en de E7525 van Intel, de nForce 500serie, 600serie en 700serie ondersteunen deze inmiddels ook. Onlangs kwam Nvidia met het zogenaamde 'Quad-SLI', wat inhoud dat er vier videokaarten in een systeem kunnen worden geplaatst. Hier zijn alleen weinig moederborden voor verkrijgbaar en zijn er nog geen drivers beschikbaar. Tevens is hier een stevige voeding voor nodig. Quad-SLI is ook haalbaar door twee 'double-core kaarten' in SLI te plaatsen. De Nvidia GeForce 7950GX2 kaarten hebben namelijk twee grafische processors. Als van deze kaart er twee in SLI worden gezet, beschik je dus over vier grafische processors. De grootste concurrent van Nvidia, ATI, kwam onlangs op de markt met hun variant van SLI. Deze is genaamd 'CrossFire'.

19 Vereiste voor SLI: Nvidia Nforce 4 SLI, E7525 en Nforce 500/600/700 series Chipset.
Scalable Link Interface (SLI) is een methode om twee videokaarten te laten samenwerken om een enkele uitvoer te produceren. Het is een toepassing van parallelle gegevensverwerking met 3-dimensionale computeranimaties. Het doel is om de rekensnelheid van videokaarten te verhogen. Een eerste versie van deze technologie (Scan Line Interleave) is op de markt gebracht door 3dfx in 1998 en werkte met de Voodoo 2 videoversnellers. Nvidia Corporation heeft de technologie in 2004 opnieuw geïntroduceerd en wil er gebruik van maken in systemen die op de PCI Expressbus gebaseerd zijn. Met SLI is het mogelijk om de grafische rekenkracht van een computer ongeveer te verdubbelen enkel en alleen door een extra videokaart aan het systeem toe te voegen. Een SLI-videokaart kan zowel alleen werken als samen met een andere SLI-videokaart, het is dus mogelijk om een eerste SLI-kaart te kopen en dan later nog één bij te kopen. Vereiste is wel dat de twee kaarten identiek aan elkaar zijn, zowel qua core als qua geheugen. De versie van 3dfx, Scan Line Interleave, was relatief eenvoudig. Twee videoversnellers werden met elkaar verbonden via een kabeltje. Elke kaart tekende de helft van het beeld en daarna werd het beeld met interlacing samengesteld. Het ontwerp van Nvidia vereist een moederbord met twee PCIe x16-aansluitingen. De twee videokaarten worden met elkaar verbonden via een kleine printplaatconnector. Het stuurprogramma analyseert dan de te tekenen beelden en verdeelt dan de hoeveelheid rekenwerk over beide kaarten zodat ze beide evenveel rekenwerk hebben. Als een beeldje getekend is, wordt het naar de master-GPU gestuurd om samengesteld en naar het beeldscherm gestuurd te worden. In een ideale situatie veroorzaakt dit een verdubbeling van de tekensnelheid. De enige chipsets die momenteel SLI ondersteunen zijn Nvidia's NForce 4 SLI en de E7525 van Intel, de nForce 500serie, 600serie en 700serie ondersteunen deze inmiddels ook. Onlangs kwam Nvidia met het zogenaamde 'Quad-SLI', wat inhoud dat er vier videokaarten in een systeem kunnen worden geplaatst. Hier zijn alleen weinig moederborden voor verkrijgbaar en zijn er nog geen drivers beschikbaar. Tevens is hier een stevige voeding voor nodig. Quad-SLI is ook haalbaar door twee 'double-core kaarten' in SLI te plaatsen. De Nvidia GeForce 7950GX2 kaarten hebben namelijk twee grafische processors. Als van deze kaart er twee in SLI worden gezet, beschik je dus over vier grafische processors. De grootste concurrent van Nvidia, ATI, kwam onlangs op de markt met hun variant van SLI. Deze is genaamd 'CrossFire'.

20 Nieuwste ontwikkeling.
De Quad-SLI, haalbaar door: Vier!! Videokaarten. Twee “double-core” kaarten Met de Nvidia GeForce 7950GX2, Nvidia GeForce 9800GX2 Concurrent ATI met CrossFire Radeon HD 3870 X2 NScalable Link Interface (SLI) is een methode om twee videokaarten te laten samenwerken om een enkele uitvoer te produceren. Het is een toepassing van parallelle gegevensverwerking met 3-dimensionale computeranimaties. Het doel is om de rekensnelheid van videokaarten te verhogen. Een eerste versie van deze technologie (Scan Line Interleave) is op de markt gebracht door 3dfx in 1998 en werkte met de Voodoo 2 videoversnellers. Nvidia Corporation heeft de technologie in 2004 opnieuw geïntroduceerd en wil er gebruik van maken in systemen die op de PCI Expressbus gebaseerd zijn. Met SLI is het mogelijk om de grafische rekenkracht van een computer ongeveer te verdubbelen enkel en alleen door een extra videokaart aan het systeem toe te voegen. Een SLI-videokaart kan zowel alleen werken als samen met een andere SLI-videokaart, het is dus mogelijk om een eerste SLI-kaart te kopen en dan later nog één bij te kopen. Vereiste is wel dat de twee kaarten identiek aan elkaar zijn, zowel qua core als qua geheugen. De versie van 3dfx, Scan Line Interleave, was relatief eenvoudig. Twee videoversnellers werden met elkaar verbonden via een kabeltje. Elke kaart tekende de helft van het beeld en daarna werd het beeld met interlacing samengesteld. Het ontwerp van Nvidia vereist een moederbord met twee PCIe x16-aansluitingen. De twee videokaarten worden met elkaar verbonden via een kleine printplaatconnector. Het stuurprogramma analyseert dan de te tekenen beelden en verdeelt dan de hoeveelheid rekenwerk over beide kaarten zodat ze beide evenveel rekenwerk hebben. Als een beeldje getekend is, wordt het naar de master-GPU gestuurd om samengesteld en naar het beeldscherm gestuurd te worden. In een ideale situatie veroorzaakt dit een verdubbeling van de tekensnelheid. De enige chipsets die momenteel SLI ondersteunen zijn Nvidia's NForce 4 SLI en de E7525 van Intel, de nForce 500serie, 600serie en 700serie ondersteunen deze inmiddels ook. Onlangs kwam Nvidia met het zogenaamde 'Quad-SLI', wat inhoud dat er vier videokaarten in een systeem kunnen worden geplaatst. Hier zijn alleen weinig moederborden voor verkrijgbaar en zijn er nog geen drivers beschikbaar. Tevens is hier een stevige voeding voor nodig. Quad-SLI is ook haalbaar door twee 'double-core kaarten' in SLI te plaatsen. De Nvidia GeForce 7950GX2 kaarten hebben namelijk twee grafische processors. Als van deze kaart er twee in SLI worden gezet, beschik je dus over vier grafische processors. De grootste concurrent van Nvidia, ATI, kwam onlangs op de markt met hun variant van SLI. Deze is genaamd 'CrossFire'.

21 Wij hopen dat we jullie iets hebben kunnen leren over de videokaart.
Einde Wij hopen dat we jullie iets hebben kunnen leren over de videokaart.