Grafická karta

Grafická karta: súcast pocítaca, väcšinou prídavná karta, ktorá má na starosti grafické spracovanie a výstup údajov z pocítaca na monitor. Grafická karta je jedna z najdôležitejších súcastí PC a jej hlavnou úlohou je menit jednotky a nuly dvojkovej sústavy na obraz, ktorý možno prezentovat na monitore.

Ideálna grafická karta ?!
Trh s grafickými kartami zažíva boom: každý druhý mesiac se objavujú nové grafické cipy, pridávajú sa nové 3D funkcie so stále viac ohromujúcimi obrázkami. Aj napriek tomu, je naozaj potrebné zabezpecit si novú kartu? A ak áno, akú?

Moderné hry sú fotorealistickými umeleckými dielami. Ved práve herný trh urobil boom v pocítacovej oblasti, v ktorej sa roky nic nedialo. Teraz sú stále nové grafické cipy, nové 3D funkcie, všetko je ešte realistickejšie, ešte plastickejšie, ešte rýchlejšie, ešte lepšie. Ponuka je neprehladná. Väcšinou stojíme pred otázkou: je opät potrebné inovovat grafickú kartu? Alebo pockat pár mesiacov na úplne novú generáciu? Kvalita 3D karty sa prejavuje práve pri hrách, ktoré vyžadujú najvyšší výkon. Takto prichádza k pretažovaniu nielen starších, ale aj najmodernejších základných desiek.

Hned na zaciatok si povedzme niekolko základných údajov:
Grafické karty zaistujú všetky 2D a 3D výpocty a renderovanie a preberajú tieto zložité úlohy od procesora, cím mu ulahcujú prácu. Takmer všetky moderné grafické karty sa pripájajú do slotu AGP (Accelerated Graphics Port) a na karte majú 8 MB vlastnej pamäte. Možnosti najmodernejších grafických kariet sa dajú naplno využit iba v najzložitejších 3D hrách a v najvyspelejšom pocítacovon designe. Revolúcia grafických kariet napreduje velkou rýchlostou. Každý rok sa posunie generácia grafických kariet o krok vpred.

Obrazy, ktoré vidíte na monitore, musia podstúpit zložitú cestu vnútrom PC. Ak má používaná aplikácia vytvorit obraz, vyšle požiadavku o pomoc do casti operacného systému, ktorá je spojená s grafickou kartou (oznacuje sa ako ovládac grafického rozhrania - graphics driver interface). Grafický ovládac je software, ktorý pôsobí ako prostredník medzi OS a grafickou kartou, vypocuje príkazy systému alebo spustenej aplikácie, vezme digitálne údaje a preloží ich do formátu, ktorý dokáže grafická karta spracovat. Ovládac potom vyšle digitálne údaje v novom formáte na renderovanie grafickej karte. Ak bolo vaše PC vyrobené po roku 1998, putujú údaje ku karte cez slot na "motherboarde" nazývaný AGP. (Staršie PC tento AGP slot nemajú a ich grafické karty se pripájajú prostredníctvom štandartného PCI slotu.)

Prvá zastávka, kde sa údaje na karte zdržia, je vyrovnávacia pamät (bud priamo na karte alebo v systémovej pamäti). Hned nato procesor karty (graphic processing unit - GPU) premení digitálne údaje na pixely, súbory farebných bodov, z ktorých sa skladá celý výsledný obraz, ktorý nakoniec uvidíte na monitore. Karta vytvára obrovské množstvo takýchto pixelov: ak máte nastavené rozlíšenie obrazovky 1 024 x 768 bodov, musí grafická karta na vykreslenie jednej obrazovky vypocítat farbu a vyrobit udaje pre 786 432 pixelov (bodov). Tento proces naviac opakuje 50 až 160 krát za sekundu.

Vysielanie údajov na monitor
Zatial však pixely nie sú schpné vyfarbit obrazovku. Potom ako sú údaje pre všetky casti obrázku prekonvertované na pixely, sú odoslané opät do vyrovnávacej pamäte. Väcšina CRT monitorov prijíma iba analógové signály. A tu zacína práca pre D/A prevodník pamäte RAM (RAMDAC), ktorý obsahuje grafická karta. RAMDAC mení digitálne údaje každého pixelu na cervené, zelené a modré analógové signály, s ktorých pomocou vám monitor ukáže obraz. Cím rýchlejší RAMDAC je, tým vyššie rozlíšenie dokáže grafická karta zajistit a tým rýchlejšie obnovuje obraz. (Niektoré CRT monitory a väcšina LCD displejov akceptujú digitálne signály; také displeje vyžadujú špeciálne karty bez RAMDAC.)

Monitor vykresluje obraz po riadkoch, a aby grafická karta sprostredkovala ilúziu pohybu, musí behom každej sekundy vytvorit obrovské množstvo pixelov, ktoré mnohokrát zaplnia obrazovku. Predajcovia udávajú rýchlost karty v poctoch pixelov za sekundu a nazývajú ju "fill rate"; pri moderných grafických kartách sa pohybuje v gigapixeloch za sekundu. Cím vyšší je "fill rate", tým vyšší je aj "frame rate" (alebo obnovovacia frekvencia udávajúca kolkokrát za sekundu sa obnoví celá obrazovka). Ilúziu plynulého pohybu pre ludské oko vytvára rýchlost 30 obrázkov za sekundu a vyššia (obnovovacia frekvencia televizie a videa). Ak zvýšite rozlíšenie (niektoré karty podporujú až 2 048 x 1 536 pixelov), zvýšite samozrejme aj pracovné zataženie karty, ktorá je nútená vytvárat väcšie množstvo pixelov. Podobne, ak zvýšite pocet farieb prepnutím zo 16-bitového farebného režimu na "truecolorových" 32 bitov, je i práca grafickej karty zložitejšia. Na väcší obrázok je potrebných viacc pixelov, a tak sa môže - ak zataýženie dosiahne maximálnu kapacitu produkcie údajov GPU a RAMDAC - znížit obnovovaciu frekvenciu.

Výber grafickej karty
Od prvých dní existencie pocítacov kompatibilných s PC používajú výrobcovia PC grafické karty k tomu, aby urýchlili proces zobrazovania. Pri prvých PC mali tieto karty ulahcit prácu CPU, ked bolo treba renderovat každú postavu v "textovom" prostredí DOSu. S nástupom operacných systémov s grafickým užívatelským rozhraním (GUI), a tiež 3D hier sa stalo renderovanie omnoho zložitejším a grafické karty zaujali preto významnejšie miesto.

Trh s grafickými kartami sa rýchlo rozvíjal a na jeho cele sa v oblasti 3D kariet so svojimi grafickými akcelerátormi Voodoo usadila firma 3dfx. Casom ale na pozicie 3dfx zaútocili dalšie firmy; nakoniec im trón vytrhla spolocnost nVidia so svojimi GeForce (momentálne jediný rad grafických cipov licencovaných pre iných výrobcov). Kým oba obri v aréne grafických kariet stále bojujú o zvrchovanost, zacínajú vystrkovat rožky dalšie spolocnosti. ATI, dlhodobo silný súper na trhu lacných grafických kariet, sa v poslednej dobe pridala do krúžku vyvolených, a to s novým radom kariet s posílnenou GPU, nazvanou Radeon. Každý predajce prichádza s novým GPU cipom aspon razza rok. Ostatné spolocnosti, ako je Matrox, SiS a S3, súperia na stredných a nižších úrovniach trhu.

Väcšina moderných grafických kariet pracuje s najmenej 32 MB videopamäti. Také karty slušne renderujú plochú 2D grafiku kancelárskych aplikácií a webových prehliadacov, ale vyniknú ked príde na 3D hry. Karty, ktoré využívajú cipy GeForce2 od nVidie, pracujú s rýchlejšou pamätou Double Data Rate SDRAM. Táto pamät dokáže pocítat dvakrát rýchlejšie, premiena údaje pri každom "tuknutí" hodín pamäte dvakrát. Najdokonalejšie karty disponujú minimálne 64 MB videopamäti, najvýkonnejšími GPU cipmi a najdokonalejšími možnostami 3D renderovania. Takéto silné karty vyprodukujú za sekundu niekolko gigapixelov. Ponúkajú vela vymožeností: hardwarovú transformáciu a osvetlenie, ktorá môže pri hrách s ich podporou, zrýchlit obnovovaciu frekvenciu a celoplošný antialiasing, ktorý vycistí nižšie a stredné rozlíšenia.

Všetky PC sa dodávajú so základným grafickým vybavením: môžu obsahovat karty s cipmi minulej generácie (napr. 3dfx Voodoo3, Matrox Millennium G200 alebo nVidia TNT2), alebo sú vybavené niektorou z lacnejších kariet (3D Rage Pro od ATI, Voodoo4 od 3dfx alebo nVidia GeForce2 MX). Bežné kancelárske pécécka sa musia uspokojit s grafikou integrovanou na "doske", ktorá plne postacuje na bežné aplikácie, ale nie je urcená pre hranie hier a niekedy sa neznesie s dalšou grafickou kartou alebo akcelerátorom.

Integrované grafické cipy, vstavané do motherboardu pocítaca, sú najmenej vhodnou možnostou pre ludí, ktorí chcú používat 3D aplikáce. V PC s integrovanou grafikou väcšinou nájdete horšie grafické procesory a minimálnu videopamät (4 až 8 MB), ktorej cast môže byt naviac zdielaná s normálnou systémovou pamätou. Toto zdielanie pamäte síce umožnuje výrobcom PC predávat nové pocítace za nižšie ceny, ale pri práci s nárocnejšími grafickými programami väcšinou dochádza k znacnému spomaleniu.

Medzi dalšie dôležité prvky, ktoré môžete na grafickej karte nájst, patria vstup a výstup pre video (povinná výbava pre editáciu videa), pripojenie k televízoru alebo videorekordéru; DVD akcelerátor (na urýchlenie a optimalizáciu prehrávania DVD videa), DVI výstup pre digitálne vizuálne rozhranie, ktoré používajú CRT monitory a niektoré ploché displeje, a na niektorých kartách nájdeme aj vývod pre druhý monitor