کارت گرافیکی

مقدمه :
کارت گرافیک در کامپیوتر شخصی دارای جایگاهی خاص است کارت‌های فوق اطلاعات دیجیتال تولید شده توسط کامپیوتر را اخذ و آنها را بگونه‌ای تبدیل می‌نمایند که برای انسان قابل مشاهده باشند. در اغلب کامپیوترها، کارت‌های گرافیک اطلاعات دیجیتال را برای نمایش توسط نمایشگر، به اطلاعات آنالوگ تبدیل می‌کنند. در کامپیوترهایLaptop اطلاعات، همچنان دیجیتال باقی خواهند ماند زیرا این کامپیوترها اطلاعات را بصورت دیجیتال نمایش می‌دهند.
اگر از فاصله بسیار نزدیک به صفحه نمایشگر یک کامپیوتر شخصی نگاه کنید، مشاهده خواهید کرد که تمام چیزهائی که بر روی نمایشگر نشان داده می‌شود از «نقاط» تشکیل شده‌اند. نقاط فوق «پیکسل» نامیده می‌شوند. هر پیکسل دارای یک رنگ است. در برخی نمایشگرها (مثلاً صفحه نمایشگر استفاده شده در کامپیوترهای اولیه مکینتاش) هر پکسل صرفاً دارای دو رنگ بود: سفید و سیاه. امروزه در برخی از صفحات نمایشگر، هر پیکسل می‌تواند دارای ۲۵۶ رنگ باشد. در اغلب صفحات نمایشگر، پیکسل‌ها بصورت «تمام رنگ»(True Color) بوده و دارای ۱۶/۸ میلیون حالت متفاوت می‌باشند. با توجه به اینکه چشم انسان قادر به تشخیص ده میلیون رنگ متفاوت است، ۱۶/۸ میلیون رنگ بمراتب بیش از آن چیزی است که چشم انسان قادر به تشخیص آنها بوده و به نظر همان ده میلیون رنگ کفایت می‌کند!
هدف یک کارت گرافیک، ایجاد مجموعه‌ای از سیگنالها است که نقاط فوق را بر روی صفحه نمایشگر، نمایش دهند.
کارت گرافیک چیست ؟
یک کارت گرافیک پیشرفته، یک برد مدار چاپی بهمراه حافظه و یک پردازنده اختصاصی است. پردازنده با هدف انجام محاسبات مورد نیاز گرافیکی، طراحی شده‌است. اکثر پردازنده‌های فوق دارای دستورات اختصاصی بوده که به کمک آنها می‌توان عملیات گرافیک را انجام داد. کارت گرافیک دارای اسامی متفاوتی نظیر: کارت ویدئو، برد ویدئو، برد نمایش ویدئوئی، برد گرافیک، آداپتور گرافیک و آداپتور ویدئو است.
مبانی کارت گرافیک
بمنظور شناخت اهمیت و جایگاه کارت‌های گرافیک، یک کارت گرافیک با ساده ترین امکانات را در نظر می‌گیریم. کارت مورد نظر قادر به نمایش پیکسل‌های سیاه وسفید بوده و از یک صفحه نمایشگر با وضوح تصویر ۴۸۰ * ۶۴۰ پیکسل استفاده می‌نماید. کارت گرافیک از سه بخش اساسی زیر تشکیل می‌شود :
-حافظه. اولین چیزی که یک کارت گرافیک به آن نیاز دارد، حافظه‌است. حافظه رنگ مربوط به هر پیکسل را در خود نگاهداری می‌نماید. در ساده ترین حالت (هر پیکسل سیاه و سفید باشد) به یک بیت برای ذخیره سازی رنگ هر پیکسل نیاز خواهد بود. با توجه به اینکه هر بایت شامل هشت بیت است، نیاز به هشتاد بایت(حاصل تقسیم ۶۴۰ بر ۸) برای ذخیره سازی رنگ مربوط به پیکسل‌های موجود در یک سطر بر روی صفحه نمایشگر و ۳۸۴۰۰ بایت (حاصلضرب ۴۸۰ در ۸۰) حافظه بمنظور نگهداری تمام پیکسل‌های قابل مشاهده بر روی صفحه، خواهد بود.
-اینترفیس کامپیوتر. دومین چیزی که یک کارت گرافیک به آن نیاز دارد، روشی بمنظور تغییر محتویات حافظه کارت گرافیک است. امکان فوق با اتصال کارت گرافیک به گذرگاه مربوطه بر روی برد اصلی تحقق پیدا خواهد کرد. کامپیوتر قادر به ارسال سیگنال از طریق گذرگاه مربوطه برای تغییر محتویات حافظه خواهد بود.
-اینترفیس ویدئو. سومین چیزی که یک کارت گرافیک به آن نیاز دارد، روشی بمنظور تولید سیگنال برای مانیتور است. کارت گرافیک می‌بایست سیگنال‌های رنگی را تولید تا باعث حرکت اشعه در CRT گردد. فرض کنید که صفحه نمایشگر در هر ثانیه شصت فریم را بازخوانی / باز نویسی می‌نماید، این بدان معنی است که کارت گرافیک تمام حافظه مربوطه را بیت به بیت اسکن و این عمل را شصت مرتبه در ثانیه انجام دهد. سیگنال‌های مورد نظر برای هر پیکسل موجود بر هر خط ارسال و در ادامه یک پالس افقی sync، نیز ارسال می‌گردد.عملیات فوق برای ۴۸۰ خط تکرار شده و در نهایت یک پالس عمودی sync ارسال خواهد شد.
پردازنده‌های کمکی گرافیک
یک کارت گرافیک ساده نظیر آنچه در بخش قبل اشاره گردید، Frame Buffer نامیده می‌شود. کارت، یک فریم از اطلاعاتی را نگهداری می‌نماید که برای نمایشگر ارسال شده‌است. ریزپردازنده کامپیوتر مسئول بهنگام سازی هر بایت در حافظه کارت گرافیک است. در صورتیکه عملیات گرافیک پیچیده‌ای را داشته باشیم، ریزپردازنده کامپیوتر مدت زمان زیادی را صرف بهنگام سازی حافظه کارت گرافیک کرده و برای سایر عملیات مربوطه زمانی باقی نخواهد ماند. مثلاً اگر یک تصویر سه بعدی دارای ۱۰۰۰۰ ضلع باشد، ریزپردازنده می‌بایست هر ضلع را رسم و عملیات مربوطه در حافظه کارت گرافیک را نیز انجام دهد. عملیات فوق زمان بسیار زیادی را طلب می‌کند.
کارت‌های گرافیک جدید، بطرز قابل توجه‌ای، حجم عملیات مربوط به پردازنده اصلی کامپیوتر را کاهش می‌دهند. این نوع کارت‌ها دارای یک پردازنده اصلی پر قدرت بوده که مختص عملیات گرافیکی طراحی شده‌است. با توجه به نوع کارت گرافیک، پردازنده فوق می‌تواند یک «کمک پردازنده گرافیکی» یا یک «شتاب دهنده گرافیکی» باشد. پردازنده کمکی و پردازنده اصلی بصورت همزمان فعالیت نموده و در مواردیکه از شتاب دهنده گرافیکی استفاده می‌گردد، دستورات لازم از طریق پردازنده اصلی برای شتاب دهنده ارسال و شتاب دهنده مسئولیت انجام آنها را برعهده خواهد داشت.
در سیستم‌های «کمک پردازنده»، درایور کارت گرافیک عملیات مربوط به کارهای گرافیکی را مستقیماً برای پردازنده کمکی گرافیکی ارسال می‌کند. سیستم عامل هر چیز دیگر را برای پردازنده اصلی ارسال خواهد کرد. در سیستم‌های «شتاب دهنده گرافیکی»، درایور کارت گرافیک هرچیز را در ابتدا برای پردازنده اصلی کامپیوتر ارسال می‌کند. در ادامه پردازنده اصلی کامپیوتر، شتاب دهنده گرافیک را به منظور انجام عملیات خاصی هدایت می‌کند. مثلاً پردازنده ممکن است به شتاب دهنده اعلام نماید که :«یک چند ضلعی رسم کن» در ادامه شتاب دهنده فعالیت تعریف شده فوق را انجام خواهد داد.
عناصر دیگر بر روی کارت گرافیک
یک کارت گرافیک دارای عناصر متفاوتی است :
-پردازنده گرافیک. پردازنده گرافیک بمنزله مغز یک کارت گرافیک است. پردازنده فوق می‌تواند یکی از سه حالت پیکربندی زیر را داشته باشد :
–Graphic Co-Processor. کارت هائی از این نوع قادر به انجام هر نوع عملیات گرافیکی بدون کمک گرفتن از پردازنده اصلی کامپیوتر می‌باشند.
–Graphics Accelerator. تراشه موجود بر روی این نوع کارت‌ها، عملیات گرافیکی را بر اساس دستورات صادره شده توسط پردازنده اصلی کامپیوتر انجام خواهند داد.
–Frame Buffer. تراشه فوق، حافظه موجود بر روی کارت را کنترل و اطلاعاتی را برای «مبدل دیجیتال به آنالوگ» (DAC) ارسال خواهد کرد. عملاً پردازشی توسط تراشه فوق انجام نخواهد شد.
-حافظه. نوع حافظه استفاده شده بر روی کارت‌های گرافیک متغیر است. متداولترین نوع، از پیکربندی dual-ported استفاده می‌نماید. در کارت‌های فوق امکان نوشتن در یک بخش حافظه و امکان خواندن از بخش دیگر حافظه بصورت همزمان امکان پذیر خواهد بود. بدین ترتیب مدت زمان لازم برای بازخوانی / بازنویسی یک تصویر کاهش خواهد یافت.
-Graphic BIOS. کارت‌های گرافیک دارای یک تراشه کوچکBIOS می‌باشند. اطلاعات موجود در تراشه فوق به سایر عناصر کارت نحوه انجام عملیات (مرتبط به یکدیگر) را تبین خواهد کرد.BIOS همچنین مسئولیت تست کارت گرافیک (حافظه مربوطه و عملیات ورودی و خروجی) را برعهده خواهد داشت.
-Digital-to-Analog Converter) DAC). تبدیل کننده فوق راRAMDAC نیز می‌گویند. داده‌های تبدیل شده به دیجیتال مستقیماً از حافظه اخذ خواهند شد. سرعت تبدیل کننده فوق تاثیر مستقیمی را در ارتباط با مشاهده یک تصویر بر روی صفحه نمایشگر خواهد داشت.
-Display Connector. کارت‌های گرافیک از کانکتورهای استاندارد استفاده می‌نمایند.اغلب کارت‌ها از یک کانکتور پانزده پین استفاده می‌کنند. کانکتورهای فوق همزمان با عرضهVGA :Video Graphic Array مطرح گردیدند.
-Computer(Bus) Connector. اغلب گذرگاه فوق از نوعAGP است..پورت فوق امکان دستیابی مستقیم کارت گرافیک به حافظه را فراهم می‌آورد.ویژگی فوق باعث می‌گردد که سرعت پورت‌های فوق نسبت بهPCI چهار مرتبه سریعتر باشد. بدین ترتیب پردازنده اصلی سیستم قادر به انجام فعالیت‌های خود بوده و تراشه موجود بر روی کارت گرافیک امکان دستیابی مستقیم به حافظه را خواهد داشت.
استاندارد‌های کارت گرافیک
اولین کارت گرافیک در سال ۱۹۸۱ توسط شرکتIBM عرضه گردید. کارت فوق بصورت تک رنگ و با نامMonochrome Display Adapters)MDAs) ارائه گردید. صفحات نمایشگری که از کارت فوق استفاده می‌کردند، متنی بودند. رنگ نوشته سفید یا سبز و زمینه سیاه بود. در ادامه کارت‌های چهار رنگHercules Graphic Catd)HGC) ارائه گردیدند. سپس کارت‌های هشت رنگColor Graphic Adapter)CGA) و کارت‌های شانزده رنگEnhanced Graphic Adapter)EGA) ارائه گردیدند. تولیدکنندگانی دیگر، نظیر کمودور کامپیوترهائی را معرفی کردند که دارای کارت‌های گرافیک از قبل تعبیه شده و ساخته شده در سیستم بودند. کارت‌های فوق قادر به نمایش تعداد زیادی رنگ بودند.
زمانیکه شرکتIBM در سال ۱۹۸۷ کارتVideo Graphic Array)VGA) را معرفی کرد، استاندارد جدیدی در این راستا مطرح گردید. نمایشگرهایVGA قادر به ارائه ۲۵۶ رنگ و وضوح تصویر ۴۰۰ * ۷۲۰ بودند. یک سال بعد استانداردSuper Video Graphic Array)SVGA) مطرح گردید. استاندارد فوق قادر به ارائه ۱۶/۸ میلیون رنگ با وضوح تصویر ۱۰۲۴ * ۱۲۸۰ است.
کارت‌های گرافیک از استانداردهای متفاوتی پیروی می‌نمایند. تولیدکنندگان کارت گرافیک همواره سعی در افزایش تعداد رنگ و وضوح تصویر با توجه به راهکارهای اختصاصی خود دارند. کارت‌های گرافیک می‌بایست قادر به اتصال به سیستم باشند. کارت‌های گرافیک قدیمی اغلب از طریق اسلات هایISA و یا PCI به سیستم متصل می‌شوند. اغلب کارت‌های گرافیک جدید از پورتAGP برای اتصال به کامپیوتر استفاده می‌نمایند.

کارتهای گرافیکی از نظر نوع درگاه اتصال با برد مادر به دسته‌های زیر تقسیم می‌شوند :
• کارتهای EISA
• کارتهای PCI
• کارتهای AGP
• کارتهای PCI-Express
جدیدترین مدل
کارتهای گرافیک ATI سری ۴۰۰۰ در نوع خود یک شاهکار به حساب می‌آید. ATI در این نسل همانند سری ۳۰۰۰ از رابط گرافیکی DX۱۰٫۱ و PCI-E نسخه ۲ استفاده کرده‌است. در حالی که NVIDIA هنوز پس از سه نسل این امکان را در کارتهای خود قرار نداده‌است و همچنان آخرین محصولات آن از DX۱۰ پشتیبانی می‌کنند. استفاده از حافظه‌های فوق سریع GDDR۵ در کارت HD۴۸۷۰ و HD۴۸۷۰X۲ نشان از تکنولوژی برتر این شرکت و استفاده از فناوری روز در محصولات خود دارد. در اکثر تستهایی که توسط سایتهای گوناگون بر روی این کارتها در مقام مقایسه با کارتهای جدید شرکت انویدیا یعنی GTX۲۸۰ و GTX۲۶۰ انجام پذیرفته، HD۴۸۷۰ به راحتی کارت GTX۲۶۰ را پشت سر گذاشته و بسیار نزدیک به GTX۲۸۰ عمل نموده‌است. این مورد با توجه به قیمت ۳۰۰ دلاری آن در برابر قیمت ۵۰۰ دلاری GTX۲۸۰ قابل توجه‌است. HD۴۸۷۰X۲ نیز با ۱ گیگابایت حفظه GDDR۵ به عنوان یک غول در این میان با اختلاف بسیار زیاد GTX۲۸۰ را پشت سر گذاشته‌است.
آرایه نگاره‌سازی بصری
VGA (مخفف video graphics array) یک آداپتور ویدیویی است که در سال ۱۹۸۷ توسط شرکت آی‌بی‌ام ساخته شد. این آداپتور علاوه بر پشتیبانی از حالتهای ویدیویی EGA، حالتهای متعدد دیگری نیز دارد که متداولترین آنها این دو حالت گرافیکی هستند :

۱٫ حالت نمایشی با کیفیت وضوح ۶۴۰ در ۴۸۰ پیکسل با ۲ یا ۱۶ رنگ هم‌زمان از جدول ۱۴۴، ۲۶۲ رنگی
۲٫ حالت نمایشی با کیفیت وضوح ۳۲۰ در ۲۰۰ پیکسل با ۲۵۶ رنگ انتخابی از جدول ۱۴۴، ۲۶۲ رنگی.

کارت گرافیک یکی ازعناصر مهم در کامپیوتر است که با توجه به نوع استفاده و نیاز کاربران، دارای مدل های متفاوت با پتانسیل های مختلف می باشد. کاربران با توجه به امکانات کارت گرافیک قادر به استفاده از بازی های کامپیوتری پیشرفته ، مشاهده فیلم و انجام عملیات حرفه ای نظیر ضبط و ویرایش فیلم ، می باشند. در زمان استفاده از تصاویر گرافیکی حجیم و یا برخی بازی های کامپیوتری، ممکن است تصاویر بصورت منقطع نمایش داده شوند، در چنین مواردی استفاده از یک کارت

گرافیک مطلوب و با سرعت مناسب ، علاوه بر افزایش کارآئی سیستم ، امکان پردازش تصاویر دو بعدی و یا تصاویر سه بعدی استفاده شده در بازی های کامپیوتری را با سرعت بیشتر فراهم می نماید .برخی از کارت های گرافیک دارای امکانات متنوعی نظیر پورت های ورودی و خروجی برای اتصال به دوربین های دیجیتال و تلویزیون بوده و در برخی از مدل های دیگر امکان اتصال بیش از یک نمایشگر به کامپیوتر ، وجود دارد. کارت های گرافیک در مقایسه با گذشته دارای امکانات بیشتر، کیفیت بهتر و توانائی مطلوب بمنظور بازخوانی تصاویر می باشند.

جایگاه کارت گرافیک
تولید کنندگان کارت ها و تراشه های ( Chip set ) گرافیک ، سخت افزار خود را هر شش ماه تغییر و بهنگام می نمایند . طراحان و پیاده کنندگان محصولات نرم افزاری با اتکاء به پتانسیل های ارائه شده توسط کارت های گرافیک ، قادر به تولید محصولات متنوعی نظیر بازی های کامپیوتری پیچیده و با گرافیک بالا می باشند .بازی های کامپیوتری تنها دلیل ارائه کارت های گرافیک جدید نبوده و در این راستا دلایل دیگری همچون استفاده از امکانات جانبی ارائه شده توسط آنان نیز موردنظر می باشد.امکان دسترسی به دو و یا سه تصویر بطور همزمان ، استفاده از پورت DVI ( اینترفیس دیجیتالی ویدئو) ، اینترفیس های S-Video و پورت های( Firewire (IEEE 1394 ، نمونه هائی از امکانات ارائه شده در کارت های گرافیک جدید می باشند .

ویژگی ها ی مهم
از مهمترین ویژگی های مرتبط با کارت گرافیک ، می توان به موارد زیر اشاره نمود :

پردازنده
امروزه به برکت وجود پردازنده های استفاده شده در کارت های گرافیک ، امکان مشاهده تصاویر سه بعدی متحرک بطور کامل فراهم شده است . کارت های گرافیک قادر به پشتیبانی از تصاویر ویدئوئی سه بعدی و بازی های کامپیوتری بنحو مطلوب و با بهترین وضعیت نمایش می باشند . زمانیکه بازی های کامپیوتری با سرعت شصت فریم در ثانیه و یا بیشتر نمایش داده شوند ، وضعیت مطلوبی فراهم و تصاویر فاقد هر گونه لرزشی خواهند بود(چشم انسان در این سرعت قادر به تشخیص لرزش تصاویر

نمی باشد). کارت های گرافیک ارزان قیمت بخوبی جوابگوی بازیهای قدیمی می باشند . کارت هائی که قادر به تولید فریم ها با سرعت بیشتری باشند ، امکان مشاهده تصاویر و بازی های کامپیوتری در Resolution بالاتررا بخوبی فراهم می نمایند. بمنظور اجرای بازی های کامپیوتری که از تکنولوژی DirectX 8 استفاده می نمایند ، می بایست از کارت هائی که تکنولوژی فوق را حمایت می نمایند ، استفاده گردد.

 

حافظه
در مواردیکه از کامپیوتر بمنظور انجام عملیات حجیم گرافیکی نظیر بازی های کامپیوتری و یا ویرایش تصاویر ویدئوئی استفاده می گردد ، اطلاعات مورد نیاز بمنظور نمایش تصاویر در حافظه RAM کارت گرافیک ذخیره می گردد . کارت های گرافیک بمنظور انجام مطلوب و سریع اینگونه فعالیت ها به حجم بالائی از حافظه نیاز خواهند داشت . بموازات افزایش پیجیدگی بازی های کامپیوتری یا حجم عملیات گرافیکی به حافظه بیشتری نیاز خواهد بود. استفاده مناسب و بهینه از حافظه کارت گرافیک می تواند تضمین لازم در خصوص نمایش بدون نقص تصاویر را ارائه نماید.اکثر کارت های گرافیکی دارای ۳۲Mb تا ۶۴Mb حافظه از

نوع DDR SDRAM می باشند. مدل های پیشرفته تر و در عین حال گرانتر، دارای حافظه ای بین ۶۴MB تا ۱۲۸MB می باشند.برای بازی های قدیمی ، حافظه ای به میزان ۳۲MB کافی بوده ولی کیفیت و سرعت انتقال تصاویر در آنان نسبت به کارت های جدید خصوصا” در Resolution 1600 * 1200 ، مطلوب نخواهد بود. بمنظور استفاده از بازی های گرافیکی پیشرفته و Resolution بالاتر ، پیشنهاد می گردد از کارت های گرافیکی که دارای حداقل ۱۲۸Mb حافظه می باشند ، استفاده گردد .اکثر بازی های جدید به حافظه ای بیش از ۱۲۸MB نیاز نخواهند داشت . در صورت تمایل و ضرورت می توان از کارت ها ئی که دارای حافظه بیشتری هستند، استفاده نمود( عدم ضرورت ارتقاء کارت گرافیک در مواردیکه یک بازی کامپیوتری با حجم بالای گرافیک عرضه می شود ( .

تراشه های گرافیکی که بر روی مادربرد کامپیوتر قرار دارند ( OnBorad) از حافظه اصلی سیستم استفاده می نمایند( با توجه به اشغال بخشی از حافظه توسط کارت گرافیک موجود بر روی مادربرد ، فضای کمتری در حافظه اصلی برای سایر عملیات باقی خواهد ماند ) . در اغلب کامپیوترهای ارزان قیمت که از پردازنده هائی با توان عملیاتی کمتر استفاده می شود ( نظیر پردازنده های Celeron محصول شرکت Intel و یا Duron محصول شرکت AMD ) ، کارت گرافیکی بر روی مادربرد تعبیه شده است. کامپیوترها ی فوق ، دارای توانایی قابل قبولی بوده و برای کاربران معمولی که از کامپیوتر به عنوان یک ابزار کار معمولی استفاده می نمایند، بسیار کارآمد بوده ولی در صورتیکه کاربرانی نیازمند انجام عملیات گرافیک سنگین بوده و یا قصد استفاده از بازی هائی را داشته باشند که دارای گرافیک بالا می باشد ، سیستم های فوق کارآئی مناسبی نخواهند داشت .

امکانات جانبی
برخی از کارت های گرافیک دارای امکانات جانبی اضافه ای بوده که امکان استفاده از آنان توسط سخت افزار و یا نرم افزارهای مربوطه در اختیار کاربران قرار می گیرد. در ادامه به برخی از این امکانات ، اشاره می گردد :

خروجی DVI
از کارت های گرافیک که دارای اینترفیس ویژوال دیجیتال می باشند ، بمنظور اتصال به مانیتورهای دیجیتال استفاده می گردد. با استفاده از اینترفیس DVI و پورت خروجی DVI، امکان اتصال کارت های گرافیک به انواع مانیتورهای دیجیتال و آنالوگ ، فراهم می گردد .

ورودی / خروجی S-Video
پورت خروجی S-Video ، امکان ارسال سیگنالهای ویدئویی را به تلویزیون، VCR و سایر دستگاههای مشابه فراهم می نماید. با استفاده از پورت ورودی S-Video ، می توان تصاویر ویدئویی را از وسایلی نظیر VCR، دوربین های فیلمبرداری به کامپیوترتان تغذیه نمود.

ورودی/ خروجی مرکب
پورت های مرکب دارای عملکردی مشابه پورت های S-Video بوده با این تفاوت که امکان اتصال به تجهیزات قدیمی که دارای پتانسیل لازم بمنظور ارتباط و استفاده از پورت S-Video نمی باشند را فراهم می نماید .اکثر کارت های گرافیک که دارای پورت های S-Video می باشند ، دارای یک کابل لازم بمنظور تبدیل پورت فوق به پورت های مرکب می باشند .

نمایش دو تصویر
بمنظور اتصال کامپیوتر به یک مانیتور دیگر و یا تلویزیون ( مشاهده دو و یا حتی سه تصویر جداگانه ) ، می بایست از یک کارت گرافیک که دارای پورت های اضافه و RAMDAC (تراشه هائی که تصاویر دیجیتال را به سیگنالهای آنالوگ تبدیل می کنند) اضافی ، استفاده گردد

Overclocking
اجرای پردازنده موجود بر روی یک کارت گرافیک سریعتر از سرعت مشخص شده توسط تولید کننده ، به امری متداول توسط برخی بازی های کامپیوتری تبدیل شده است . وضعیت فوق ، باعث فشار بیش از حد مجاز به کارت گرافیکی در ارتباط با تولید خروجی شده و در نهایت می تواند سوختن کارت گرافیکی را بدنبال داشته باشد .برخی از تولید کنندگان نظیر Gainward ، کارت هایی را ارائه نموده اند که دارای ویژگی Overclocking می باشند . برخی دیگر از تولید کنندگان نرم افزارهای Overlocking را بهمراه کارت گرافیکی خود عرضه نموده و تعدادی دیگر از تولید کنندگان نظیر ATI از ویژگی فوق حمایت نمی نمایند . قبل از فعال نمودن ویژگی Overlocking می بایست دستورالعمل های ارائه شده توسط تولیدکنندگان مربوطه به دقت مطالعه گردد .

 

Anti-aliasing
در گرافیک کامپیوتری به هموار نمودن ( صاف و یکدست ) ظاهر ناهموار و پلکانی اشکالی چون خطوط مورب،‌منحنی ها و دوایر اطلاق می گردد . استفاده از ویژگی فوق در مواردیکه دارای یک Resolution پائین می باشیم ، مفید خواهد بود. علت بروز این ناصافی ها ، به دلیل پایین بودن کیفیت تفکیک پذیری بوده و می توان بمنظور برخورد با مشکل فوق ، از امکانات سخت افزاری و یا نرم افزاری خاصی استفاده نمود . برخی از کارت های گرافیک جدید از ویژگی فوق حمایت می نمایند.در صورت فعال نمودن ویژگی فوق ، سرعت نمایش فریم ها در یک ثانیه کاهش خواهد یافت .بنابراین استفاده کنندگان بازی های کامپیوتری ، می بایست بین نمایش سریعتر و استفاده از تصاویر هموار، یکی را انتخاب نمایند .

تشریح مشخصات
در زمان تهیه یک کارت گرافیک می بایست موارد متعددی همچون میزان حافظه ، نوع اینترفیس ها ، تعداد پورت های ورودی و خروجی به دقت بررسی و مشخص گردد . قیمت یک کارت گرافیک با میزان کارآئی آن ارتباط مستقیم دارد . کارت های گرافیک موجود که از تراشه های ATI و NVida استفاده می نمایند ، دارای کارآئی مناسب در ارتباط با نمایش تصاویر سه بعدی می باشند . استفاده از کارت های گرافیک قدرتمند ، صرفا” مختص کاربرانی است که نوع فعالیت آنان بگونه ای است که به پتانیسل های بالای این نوع از کارت ها نیاز دارند. جایگاه و نقش حافطه در کارت های گرافیک ، بسیار حائز اهمیت بوده و اولویت آن نسبت به سایر پارامترهای موجود بمنظور گزینش یک کارت گرافیک، بیشتر است ( بازی های گرافیکی پیچیده و با گرافیک بالا ، نیازمند استفاده از حافظه بالائی می باشند ) . در صورتیکه قصد اتصال کامپیوتر به یک نمایشگر ، تلویزیون و یا دوربین فیلمبرداری وجود داشته باشد ، می بایست کارت گرافیکی انتخابی دارای پورت های مورد نظر باشد .

پارامترهای زیر را می توان در زمان انتخاب یک کارت گرافیک در نظر گرفت :

حافظه
حداقل : ۳۲MB پیشنهادی : ۶۴MB حداکثر : ۱۲۸MB و یا بیشتر
میزان حافظه موجود بر روی کارت گرافیک ارتباط مستقیم با کیفیت و سرعت نمایش اطلاعات داشته و حجم بیشتری از اطلاعات در حافظه ذخیره خواهد شد. سرعت تفسیر و نمایش تصاویر خصوصا” تصاویر سه بعدی با افزایش میزان حافظه، بهبود و افزایش خواهد یافت . اکثر کارت های گرافیکی موجود از حافظه های DDR استفاده می نمایند.

سرعت Clock پردازنده گرافیک
حداقل : ۱۶۶ مگاهرتز پیشنهادی : ۲۰۰ تا ۲۵۰ مگاهرتز حداکثر : ۲۵۰ تا ۳۲۵ مگاهرتز
سرعت Clock پردازنده کارت گرافیک ، یکی از مهترین عوامل افزایش کارآئی یک کارت گرافیک بوده که بیشترین تاثیر را در رابطه با انجام عملیات مرتبط با تصاویر سه بعدی ،بدنبال خواهد داشت .

 

نوع اینترفیس
حداقل : PCI یا AGP پیشنهادی : AGP حداکثر : AGP
تقریبا” تمامی سیستم های جدید دارای یک اسلات AGP بمنظور اتصال کارت گرافیکی می باشند . سیستم هایی که طول عمر آنان بیش از چهار سال بوده و یا سیستم هائی که دارای کارت های گرافیکی Onboard می باشند ، ممکن است صرفا” دارای اسلات های PCI بوده که سرعت آنان بمراتب کمتر از اسلات ها ی AGP است .کارت های گرافیکی که از اسلات های AGP استفاده می نمایند ، قادر به حمایت از سرعتی بالغ بر ۴X می باشند. در کارت های گرافیک جدید، سرعت فوق به مرز ۸X رسیده است. در صورتیکه سیستمی دارای اسلات AGP با سرعت ۲X یا ۱X باشد ، امکان استفاده از کارت های گرافیکی با سرعت ۴X یا ۸X وجود نخواهد داشت (متفاوت بودن ولتاژ آنان ( .

 

کانکتورهای نمایشگر
حداقل : یک کانکتور VGA برای نمایشگر CRT
پیشنهادی : یک یا دو کانکتور VGA برای نمایشگرهای CRT
حداکثر : یک یا دو کانکتور VGA یا یک خروجی دیجیتال اضافه برای نمایشگرهای تخت

بمنظور استفاده از کارت گرافیکی ، می بایست کارت گرافیکی دارای کانکتورهای لازم بمنظور ارتباط با مانیتور باشد . کارت های گرافیک ، حداقل دارای یک پورت VGA بمنظور اتصال مانیتورآنالوگ به کامپیوتر می باشند (مانیتورهای فوق در زمره مانیتورهای CRT یا LCD آنالوگ تخت محسوب می گردند ) . کارت هایی که دارای یک کانکتور می باشند ، امکان استفاده از چندین تصویر و بالطبع چندین عملیات را فراهم می نمایند مثلا” می توان بر روی یک صفحه برنامه حسابداری را فعال و بر روی صفحه دیگر برنامه Word را فعال نمود.

 

پورت های ورودی و خروجی
حداقل : موجود نیست پیشنهادی : S-Video یا مرکب حداکثر : تنوع اینترفیس ها
در صورتیکه قصد ویرایش تصاویر ویدئویی وجود داشته باشد و یا بخواهیم از کامپیوتر بمنظور ذخیره تصاویر ویدئویی استفاده نمائیم و یا تمایل به استفاده از تلویزیون برای انجام بازی های کامپیوتری وجود را داشته باشیم ، می توان از یک کارت گرافیک پیشرفته که دارای مجموعه ای از پورت های ورودی ، خروجی و یا یک TV Tuner است ، استفاده نمود.

نکاتی دررابطه با تهیه کارت گرافیک
پارامترهای زیر را می توان در زمان انتخاب یک کارت گرافیک در نظر گرفت :

انتخاب کارت های گرافیک با توان متوسط .استفاده از یک کارت گرافیک پیشرفته صرفا” در موارد خاصی نظیر بازی های کامپیوتری پیچیده و یا کاربردهای خاص تجاری، توصیه می گردد. در سایر موارد ، می توان با مشخص نمودن دقیق خواسته خود نسبت به تهیه یک کارت گرافیک با توان مناسب (الزاما” جدیدترین نوع نخواهد بود ) ، اقدام نمود .

افرادیکه به بازی های کامپیوتری علاقمندند نیازمند کارت های قویتری می باشند .یکی از مهمترین دلایلی که اغلب کاربران اقدام به تعویض کارت های گرافیکی می نمایند،استفاده از امکانات DirectX 8 مایکروسافت می باشد. تکنولوژی فوق پس از گذشت مدت زمانی اندک به یک تکنولوژی فراگیر در اکثر بازی های کامپیوتری جدید تبدیل شده است . هم اینک ،کارت ها ئی ارائه شده است که DirectX 9 را نیز پشتیبانی می نمایند. در صورتیکه تصمیم به استفاده از جدیدترین بازی های کامپیوتری وجود داشته باشد ، می بایست یک کارت گرافیک قویتر انتخاب گردد که قادر به حمایت از DirectX 9 API بوده و دارای حداقل ۶۴MB حافظه از نوع SDDDR باشد .

 

اطمینان از وجود حافظه DDR در کارت گرافیک اکثر کارت های گرافیک پیشرفته دارای حافظه ای از نوع DDR می باشند .( تعداد اندکی از کارت های گرافیک از حافظه فوق ، استفاده نمی نمایند).حافظه ها ی فوق ، سرعت کارت گرافیکی را افزایش خواهد داد.

بررسی کارت های گرافیک متفاوت. بهترین روش برای انتخاب یک کارت گرافیکی، تست و بررسی مدل های متفاوتی از آنان و در نهایت انتخاب بهترین نمونه موجود است . در این راستا می توان از سایت های متعددی بر روی اینترنت که بصورت مستمر کارت های گرافیک را بررسی ونتایج را منتشر می نمایند ، استفاده گردد .

بررسی نحوه ارتباط کارت گرافیکی با کامپیوتر. اکثر کامپیوترهایی که در طی سالیان اخیر ارائه شده اند ، دارای یک اسلات AGP می باشند. برخی از مادربردها دارای اسلات AGP نمی باشند ( خصوصا” در مادربردهای ارزان قیمت که کارت گرافیکی بصورت OnBoard می باشد ، اسلات AGP وجود ندارد ) .قبل از تهیه هر نوع کارت گرافیک لازم است از وجود اسلات AGP بر روی مادربرد اطمینان حاصل نمود .

تهیه کارت گرافیک متناسب و منطبق بر خواست ها . هرگز پول خود را برای ویژگی ها و پتانسیل هائی که به وجود آنان نیاز نداریم ، نباید هزینه نمود . در صورت عدم ضرورت ذخیره سازی و ویرایش تصاویر دیجیتال ، می توان کارت های گرافیکی را انتخاب نمود که صرفا” دارای پورت های اساسی و اولیه می باشند . قطعا” قیمت این نوع از کارت ها بمراتب کمتر از کارت هائی است که دارای پورت های متنوع ورودی و یا خروجی بمنظور انجام عملیات حرفه ای می باشند . بنابراین می توان در مقابل پرداخت هزینه بیشتر برای امکاناتی اضافه که ممکن است هرگز از آنان استفاده نگردد ، کارتی با میزان حافظه بیشتر را انتخاب تا سرعت و کیفیت تصاویر بر روی سیستم وضعیت مطلوبتری پیدا نماید .

 

كارت گرافیك در كامپیوتر شخصی دارای جایگاهی خاص است . كارت های فوق اطلاعات دیجیتال تولید شده توسط كامپیوتر را اخذ و آنها را بگونه ای تبدیل می نمایند كه برای انسان قابل مشاهده باشند. در اغلب كامپیوترها ، كارت های گرافیك اطلاعات دیجیتال را برای نمایش توسط نمایشگر ، به اطلاعات آنالوگ تبدیل می كنند. در كامپیوترهایLaptop اطلاعات، همچنان دیجیتال باقی خواهند ماند زیرا این كامپیوترها اطلاعات را بصورت دیجیتال نمایش می دهند.

اگر از فاصله بسیار نزدیك به صفحه نمایشگر یك كامپیوتر شخصی نگاه كنید ، مشاهده خواهید كرد كه تمام چیزهائی كه بر روی نمایشگر نشان داده می شود از “نقاط” تشكیل شده اند . نقاط فوق ” پیكسل ” نامیده می شوند. هر پیكسل دارای یك رنگ است . در برخی نمایشگرها ( مثلا” صفحه نمایشگر استفاده شده در كامپیوترهای اولیه مكینتاش ) هر پكسل صرفا” دارای دو رنگ بود: سفید و سیاه . امروزه در برخی از صفحات نمایشگر ، هر پیكسل می تواند دارای ۲۵۶ رنگ باشد. در اغلب صفحات نمایشگر ، پیكسل ها بصورت ” تمام رنگ “(True Color) بوده و دارای ۱۶/۸ میلیون حالت متفاوت می باشند. با توجه به اینكه چشم انسان قادر به تشخیص ده میلیون رنگ متفاوت است ، ۱۶/۸ میلیون رنگ بمراتب بیش از آن چیزی است كه چشم انسان قادر به تشخیص آنها بوده و به نظر همان ده میلیون رنگ كفایت می كند!

 

هدف یك كارت گرافیك ، ایجاد مجموعه ای از سیگنالها است كه نقاط فوق را بر روی صفحه نمایشگر ، نمایش دهند.

كارت گرافیك چیست ؟
یك كارت گرافیك پیشرفته، یك برد مدار چاپی بهمراه حافظه و یك پردازنده اختصاصی است . پردازنده با هدف انجام محاسبات مورد نیاز گرافیكی ، طراحی شده است . اكثر پردازنده های فوق دارای دستورات اختصاصی بوده كه به كمك آنها می توان عملیات گرافیك را انجام داد. كارت گرافیك دارای اسامی متفاوتی نظیر : كارت ویدئو ، برد ویدئو ، برد نمایش ویدئوئی ، برد گرافیك ، آداپتور گرافیك و آداپتور ویدئو است .

 

مبانی كارت گرافیك
بمنظور شناخت اهمیت و جایگاه كارت های گرافیك ، یك كارت گرافیك با ساده ترین امكانات را در نظر می گیریم . كارت مورد نظر قادر به نمایش پیكسل های سیاه وسفید بوده و از یك صفحه نمایشگر با وضوح تصویر ۴۸۰ * ۶۴۰ پیكسل استفاده می نماید. كارت گرافیك از سه بخش اساسی زیر تشكیل می شود :

-حافظه . اولین چیزی كه یك كارت گرافیك به آن نیاز دارد ، حافظه است . حافظه رنگ مربوط به هر پیكسل را در خود نگاهداری می نماید. در ساده ترین حالت ( هر پیكسل سیاه و سفید باشد ) به یك بیت برای ذخیره سازی رنگ هر پیكسل نیاز خواهد بود. با توجه به اینكه هر بایت شامل هشت بیت است ، نیاز به هشتاد بایت(حاصل تقسیم ۶۴۰ بر ۸ ) برای ذخیره سازی رنگ مربوط به پیكسل های موجود در یك سطر بر روی صفحه نمایشگر و ۳۸۴۰۰ بایت ( حاصلضرب ۴۸۰ در ۸۰ ) حافظه بمنظور نگهداری تمام پیكسل های قابل مشاهده بر روی صفحه ، خواهد بود .

-اینترفیس كامپیوتر . دومین چیزی كه یك كارت گرافیك به آن نیاز دارد ، روشی بمنظور تغییر محتویات حافظه كارت گرافیك است . امكان فوق با اتصال كارت گرافیك به گذرگاه مربوطه بر روی برد اصلی تحقق پیدا خواهد كرد. كامپیوتر قادر به ارسال سیگنال از طریق گذرگاه مربوطه برای تغییر محتویات حافظه خواهد بود.