EU peníze školám“ Projekt DIGIT – digitalizace výuky na ISŠTE Sokolov reg.č. CZ.1.07/1.5.00/ III/2 Inovace a zkvalitnění výuky prostřednictvím ICT VY_32_INOVACE_1_2_13 Název vzdělávacího materiálu Výstupní zařízení – grafické karty Jméno autoraIng. Bulka Josef Tematická oblast Hardware počítačů a operační systémy Vzdělávací oborVšechny obory školy Předmět Informační a komunikační technologie Ročník1. a 2. ročník Rozvíjené klíčové kompetence Kompetence k učení, řešení problému, pracovní, sociální, komunikativní a personální. Průřezové téma Informační a komunikační technologie, Člověk a svět práce, Člověk a životní prostředí, Občan v demokratické společnosti.

Tento výukový materiál je plně v souladu s Autorským zákonem ( jsou zde dodržována všechna autorská práva). Pokud není uvedeno jinak, autorem textů a obrázků je Ing. Josef Bulka. Časový harmonogram1 vyučovací hodina Použitá literatura a zdroje Internet – Wikipedia Klimeš, Skalka, Lovászová, Švec - Informatika pro maturanty a zájemce o studium na vysokých školách. ISBN Pomůcky a prostředky Dataprojektor, výpočetní technika, názorné pomůcky a díly hardware z oblasti výpočetní techniky. Anotace Problematika počítačové gramotnosti, pojmy informační a komunikační technologie (ICT). Způsob využití výukového materiálu ve výuce Výklad a cvičení. Opakování a domácí příprava žáků na vyučování. Datum (období) vytvoření vzdělávacího materiálu Září 2012

Grafická karta Je rozhraní, které zabezpečuje výstup obrazových dat z počítače na zobrazovací jednotku (monitor, displej, dataprojektor, atd.). Obsahuje grafický procesor - zpracovává obrazová data, uložená operační pamětí a převádí je na videosignál (analogový nebo dnes již na digitální), který je přenášen do zobrazovací jednotky. Grafické adaptéry mají různé procesory (GPU), typy a velikostí paměti a rozhraní pro vstup/výstup obrazového signálu.

Pracovní režimy grafické karty 1.Grafický režim: Režim, ve kterém jsou informace zobrazovány po jednotlivých obrazových bodech, tzv. pixelech (Picture Element). Tento režim z jednotlivých pixelů vykresluje grafickou informaci. Každý pixel se skládá ze tří subpixelů, každý z nich reprezentuje jednu základní barvu (R - červená, G - zelená, B - modrá). Binárním číslem je určena intenzitu dané barvy, nejčastěji v rozsahu 8 bitů (0 až 255).

2.Textový režim Umožňuje zobrazovat pouze předem definované znaky jako jsou písmena, speciální a pseudografické znaky. Tyto znaky jsou přesně definované pomocí matic bodů a je možné je zobrazovat pouze jako celek.

Základní druhy grafických karet 1.Integrované grafické čipy – přímá součást čipové sady základní desky počítače (starší řešení), dnes jsou součástí hlavního procesoru počítače. 2.Samostatné grafické karty – současné grafické karty se zasouvají do rozšiřujícího slotu vyhrazené lokální grafické sběrnice (starší AGP, popř. PCI Express x16). 3.Multi-GPU technologie - umožňuje propojení více grafických karet mezi sebou za účelem zvýšení grafického výkonu. V případě použití 2 karet je obraz rozdělen na polovinu.

Zdroj: _millennium_ii_pci_with_vram_board.jpg Zdroj: Autor: RedAndr karta s D-SUB rozhraním – starší typy karta s DVI (Digital Visual Inteface)

Zdroj: Multi-GPU technologie příklad Multi-GPU technologie - karta Radeon HD 7870 royalQueen, obsahuje rozhraní DVI a HDMI.

Rozhraní pro připojení zobrazovací jednotky 1.D-Sub (D-Subminiature) - jedná se o starší rozhraní pro propojení grafického adaptéru se zobrazovací jednotkou. Nabízí pouze analogový výstup videosignálu přes 15 pinový konektor. 2.DVI (Digital Visual Inteface) - v závislosti na použitých signálech se dnes používají například tyto konektory (DVI-D nabízí výstup pouze digitálního videosignálu, DVI-I nabízí výstup jak digitálního, tak i analogového videosignálu a jsou i další specifické konektory).

Zdroj: Sub-connector-0a.jpg Autor: Adamantios konektor D-SUB Zdroj konektor DVI-I a D - SUB Zdroj: Autor: Scillystuff konektor DVI-D

3.HDMI (High Definition Multimedia Interface) - jedná se o vysokorychlostní rozhraní pro přenos nekomprimovaného obrazového a zvukového signálu v digitálním formátu. HDMI podporuje přenos videa ve standardní nebo HD kvalitě (od specifikace HDMI 1.4 také 3D obraz) a až 8kanálový digitální zvuk. Zdroj:

HDMI rozhraní je zpětně kompatibilní se standardem DVI-D. HDMI kabely rozdělujeme do tří skupin, které jsou označeny A, B a C. 1.Typ A je 19 pinový konektor, podporuje režimy SDTV a HDTV. 2.Typ B je 29 pinový, má proti typu A dvakrát větší šířku pásma. 3.Typ C (HDMI C-mini) se používá u přenosných zařízení. Má stejný počet pinů jako konektor A (19).

4.DisplayPort Je vysokorychlostní, rozhraní pro přenos nekomprimovaných obrazových dat ve vysokém rozlišení s podporou 8kanálového zvuku a ochrany DPCP (DisplayPort Content Protection) využívá 128bitové šifrování AES. Zdroj: Autor: Woookie

Některé základní parametry grafických karet 1.grafické procesorové jádro (GPU) – typ (výrobce), počet, taktovací kmitočet, technologie výroby 2.sběrnice na základní desce počítače (AGP, PCI Express x16) 3.video paměť – kapacita, typ GDDR paměti 4.podpora Multi-GPU technologie (SLI, CrossFireX) 5.příkon – udává množství spotřebované elektrické energie za jednotku času 6.paměťová sběrnice – šířka sběrnice, taktovací kmitočet [MHz], sběrnice spojující GPU s video pamětí 7.výstup na zobrazovací zařízení (D-Sub, DVI, HDMI, DisplayPort) 8.další výbava grafické karty – výstup TV out, VIVO rozhraní (Video Input, Video Output), podpora více výstupů na monitory atd.

Zadání 1 Zjistěte pomocí literatury nebo Internetu, v čem se liší dnes používané grafické karty, jak výrazně ovlivňuje jejich výkon grafický procesor a operační paměť? Zadání 2 Zjistěte pomocí literatury nebo Internetu, jak jsou zkonstruovány grafické karty na platformě multi-GPU technologie. Jak je zajištěna vzájemná spolupráce 2 nebo 4 jader takovéto sestavy a kde je využíváme?

1.Dnešní grafická karta, integrovaná na základní desce, je součástí: a)čipové sady b)specifického grafického čipu c)procesoru počítače 2.Samostatná grafická karta je nejčastěji umisťována dnes do: a)slotu AGP b)slotu PCI nebo PCI Express c)slotu vyhranému lokální grafice

3.Multi-GPU technologie je specifikována jako: a)speciální čip základní desky b)speciální oblast pro grafiku, v procesoru počítače c)propojení více grafických karet 4.D-SUB rozhraní grafické karty: a)je 19-ti pinový konektor HDMI b)15-ti pinový konektor c)konektor pro digitální signál

5.Rozhraní DVI: a)nabízí výstup pouze analogového signálu b)nabízí výstup analogového i digitálního signálu podle typu- zda jde o typ D nebo I c)nenabízí přenos grafického signálu, ale zvuku 6.Rozhraní HDMI: a)je zpětně kompatibilní s rozhraním DVI-D b)je zpětně kompatibilní s rozhraním D-SUB c)je specifickým rozhraním a není kompatibilní s žádným rozhraním

1.Klimeš, Skalka, Lovászová, Švec - Informatika pro maturanty a zájemce o studium na vysokých školách. ISBN Horst Jansen – Heinrich Rotter a kolektiv – Informační a komunikační technika, Europa – Sobotáles, Praha Jiří Plášil, PC pro školy, nakladatelství KOPP, České Budějovice, ISBN Seznam odkazů a použité literatury: