Výrok "Sedíme tady a snažíme se dát na hromadu několik PC a zapálit je. A ty zatracené věci ne a ne hořet. To je jediná věc, která se IBM skutečně povedla.

Prezentace na téma: "Výrok "Sedíme tady a snažíme se dát na hromadu několik PC a zapálit je. A ty zatracené věci ne a ne hořet. To je jediná věc, která se IBM skutečně povedla."— Transkript prezentace:

1 Výrok "Sedíme tady a snažíme se dát na hromadu několik PC a zapálit je. A ty zatracené věci ne a ne hořet. To je jediná věc, která se IBM skutečně povedla - že udělala své počítače ohnivzdorné.“ (William Bowman, Ředitel Spinnaker Software,1983)

2 Grafická karta součást počítače, která se stará o grafický výstup na monitor, TV obrazovku či jinou zobrazovací jednotku

3

4 Výrobci grafických karet Na trhu s herními 3D kartami dominují firmy ATi a nVidia Přesto prodá 50% grafických karet společnost Intel – její integrované karty se používají zejména v kancelářských počítačích a noteboocích Další výrobci jsou SIS, S3, Via, Matrox(soustředí se na profi řešení), XGI…

5 Typy grafických karet Integrovaná řešení čip integrován přímo na základní desce často součást levnějších(kancelářských) sestav zpravidla nižší výkon, ale nižší cena užívané také v noteboocích často negativní dopad na celkový výkon systému

6 Typy grafických karet Interní karty umísťují se do rozšiřujícího slotu na základní desce zpravidla vyšší výkon než integrovaná řešení určené pro hráče a náročnější uživatele

7 Co nalezneme na grafické kartě: GPU (Graphics Processing Unit) RAMDAC Paměti Sběrnice

8 GPU (Graphics Processing Unit) Grafický procesor Přijímá data od CPU a stará se o výpočet obrazu Vysoce složitý čip, obsahující řádově stovky milionů tranzistorů Pro celkový výkon počítače je stejně důležitý jako hlavní procesor Parametry takt čipu (Mhz) kapacita paměti počet vertex a pixel shaderů dnes se používají částečně programovatelné jednotky - unifikované shadery

9 Shadery se rozdělují na několik základních typů podle toho, pro kterou jednotku grafického řetězce jsou určeny. V současnosti patří mezi nejdůležitější vertex, pixel a geometry shader. S příchodem posledních generací grafických karet a nových verzí grafických rozhraní (DirectX a OpenGL) se rovněž začínají rychle prosazovat shadery pro realizaci tesalace.

10 Vertex shader Program, který se provede na každém vrcholu (vertexu) vstupní geometrie scény. Mezi nejčastější operace patří transformace vrcholu Pomocí transformací lze však dosáhnout i různých grafických efektů — např. simulace pohybu vodní hladiny. Vždy do programu vstoupí jeden vrchol, je upraven a zase vystoupí, nelze tedy vrcholy přidávat či odebírat.

11 Geometry shader na rozdíl od vertex shaderu umožňuje přidávat nebo odebírat vrcholy a tím ovlivňovat výslednou geometrii. Geometry shader lze využít například pro generování jednoduché vegetace (trávy) na povrchu nějakého objektu či k doplnění detailů existujícího modelu (např. vytvoření ostnů na modelu dinosaura) v reálném čase.

12 Shadery pro teselaci S příchodem Direct3D 11 a OpenGL 3.2 byl vykreslovací řetězec rozšířen o nové stupně realizující teselaci. Tyto shadery umožňují měnit geometrii objektů (podobně jako geometry shader). Díky podpoře teselace zakotvené přímo v hardware (GPU) je možné do scény přidat velmi velké množství detailů (a to tam kde jsou potřeba např. dle vzdálenosti od kamery).

13 Pixel (fragment) shader Pixel shader je prováděn na každém pixelu rasterizované scény — pracuje tedy s jejím 2D obrazem. Mezi nejčastější operace patří aplikace textur případně další modifikace barvy pixelu.

14 RAMDAC Randomm Access Memory Digital to Analog Convertor Převodník, který zajišťuje převod digitálních dat na data analogová U současných grafických karet je integrován v GPU Má přednost při přístupu do paměti

15 Paměti EDO RAM Extended Data Out jsou-li data zpracována pro výstup, na vstupu se již připravují data další SD RAM Synchronous Dynamic RAM umožňuje pracovat s vyšším hodinovým kmitočtem během jednoho cyklu hodin vybaví až čtyřnásobek dat než DRAM SG RAM obdoba SDRAM, obsahuje další funkce pro grafické adaptéry např. bitová maska, blokové čtení a zápis RD RAM Rambus DRAM dvě nezávislé paměťové banky použita vyosokorychlostní cache pro urychlení čtení/zápisu použito i v konzolích (Nintendo 64, Playstation 2 a 3)

16 Paměti – RD RAM

17 Výstupy Dnešní grafické karty obsahují řadu výstupů D-Sub DVI HDMI TV OUT (S-Video nebo Cinch) Konektory DVI a S-Video HDMI D-Sub

18 Zobrazovací režimy Určují, jaké rozlišení a jakou barevnou hloubku dokáže dané zařízení zobrazit Dnešní grafické karty zvládají bez problémů i rozlišení 3200×2400 (QUXGA) při barevné hloubce 32 bitů Quad Ultra Extended Graphics Array Historicky první zobrazovací režim pro IBM PC(1982) – MDA(Monochrome Display Adapter) Některé dnes nejčastěji využívané režimy: XGA, UXGA, QVGA, QSXGA, WXGA, SXGA

19 DirectX programátorská knihovna obsahující nástroje pro tvorbu počítačových her a dalších multimediálních aplikací vytvořená firmou Microsoft pro použití pod operačním systémem Windows v roce 1995 Každá vyšší verze přináší výrazné vylepšení grafiky

20 MS Flight Simulator X - DirectX 10

21 Historie Prvním komerčně úspěšným 3D akcelerátorem bylo Voodoo 1 v roce 1996 od společnosti 3dfx Jednalo se pouze o přídavný akcelerátor, který ke svému běhu potřeboval grafickou kartu

22 Historie Jedna z prvních her, která plně podporovala 3D akcelerátory – Quake 1

23 Historie

24 Další z přelomových karet byla v roce 1999 vydaná nVidia Geforce 256 Jednalo se o kartu, která jako první podporovala funkci T&L (transform and lighting), čímž sejmula část výpočtů z CPU V této souvislosti můžeme hovořit o prvním GPU (Graphics Processing Unit)

25 Historie Jedna z prvních her podporující technologii T&L – Quake III

26 Současnost Nejvýkonnější dostupnou grafickou kartou roku 2007 je Geforce 8800 Obsahuje zcela novou architekturu, která se dokáže přizpůsobit beze ztráty výkonu i starším verzím DirectX (je navržena pro DX 10)

27 Současnost ATi také pracuje na svém čipu pro DirectX 10, ATi R600 Jeho uvedení však bylo několikrát odloženo Měl být až o 40% výkonnější než Geforce 8800

28 MS Flight Simulator X - DirectX 9