Scheda Video

1. Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali Scheda Video INF4

2. Cos’è la Scheda Video? Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali La scheda video è quel componente del computer che mostra l’Output sul monitor. INF4

3. Ruolo delle schede video Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali Con il crescere delle applicazioni multimediali e dei video giochi, oggi anche 3D, il ruolo delle scheda video è divenuto sempre più importante. Rispetto ad alcuni anni fa si sono evolute moltissimo, e oggi possono considerarsi come processori aggiuntivi alla CPU. INF4

4. Differenza tra vecchio e nuovo Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali La differenza principale tra le vecchi e le nuove schede video è che quelle vecchie si occupavano soltanto di visualizzare l’immagine su schermo, tutti i calcoli venivano effettuati dalla cpu, quelle moderne ,invece, grazie al processore che hanno integrato, svolgono autonomamente tutti i calcoli, e la sciando così libero la CPU di eseguire altre istruzioni. INF4

5. Evoluzione sul mercato Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali L’evoluzione che ha avuto questa periferica non è paragonabile a nessun altro hardware. La guerre sul mercato da case come 3DFx, ATI, Matrox, nVidia, Diamone Multimedia e S3 ha spazzato via tutti gli altri concorrenti, le schede video venivano cambiate continuamente, e dopo pochi mesi una scheda diviene già vecchia. INF4

6. Modalità di lavoro Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali Le schede video possono lavorare in una o più modalità: • Modalità Testo • Modalità Grafica INF4

7. Modalità testo Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali Lo schermo, nella modalità testo viene organizzato come una griglia di caselle rettangolari, nelle quali vengono scritti dei caratteri. In questa modalità per scrivere una parola è sufficiente che la CPU invii il codice asci dei caratteri alla RAM della scheda video, sarà poi la GPU a tradurre i codice in serie di pixel e visualizzare i caratteri. INF4

8. Modalità Grafica Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali In modalità grafica la GPU specifica l’immagine pixel per pixel. Il colore di ogni pixel è specificato singolarmente, e ciò richiede un uso da 10 a 1000 volta maggiore di RAM video rispetto alla modalità testo. INF4

9. Dentro la Scheda Video Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali INF4

10. GPU (Graphic processing unit ) Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali La GPU è un processore grafico che libera la CPU da tutti i calcoli grafici. Le vecchie schede si occupavano soltanto di visualizzare le immagini su schermo, e competeva alla CPU l’elaborazione dei dati forniti dai programmi in esecuzione. INF4

11. Tipologie GPU Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali Le GPU possono svolgere diverse tipologie di calcoli: • Acceleratore 2D: calcoli per sole immagini a 2 dimensioni. • Acceleratore 3D: calcoli anche per immagini a 3 dimensioni. INF4

12. Acceleratore 2D Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali Le GPU avevano la capacità di tracciare linee, archi e linee geometriche semplici. Avevano inoltre la possibilità del bit blitting, cioè lo spostamento da una parte all’altra dell’immagine di blocchi di pixel. INF4

13. Acceleratore 3D Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali Le schede video con capacità grafiche tridimensionali hanno le stesse caratteristiche di quelle bidimensionali, ma in più possono visualizzare immagini 3D, che la GPU calcola fotogramma per fotogramma a partire da alcuni dati geometrici forniti dalla CPU. INF4

14. Memoria Video Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali La memoria video o frame buffer, è quella che contiene i dati delle immagini da inviare al monitor. Le vecchi schede usavano memorie di tipo DRAM, che con il loro continuo refresh rallentavano il sistema. Oggi vengono usate SDRAM,DRDRAM, EDO RAM. Più alta è la risoluzione che impostiamo e più alto è il numero di colori che impostiamo, più memoria utilizziamo. INF4

15. Memoria Video Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali INF4

16. RAMDAC Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali Ha il compito di leggere, nella memoria video, un’informazione digitale che indica cosa visualizzare sul monitor. Ha il compito di convertire questa informazione in un segnale analogico RGB comprensibile al monitor. A ogni colore corrisponde un voltaggio diverso. Vi sono tre DAC(Digital to analog Convertor), uno per il rosso, uno il giallo e uno il blu. INF4

17. Bios Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali Come nella scheda madre, il bios serve a controllare i componenti installati e eseguire le funzioni di avviamento del PC, nella scheda video il bios fa si che i programmi possano accedere alle funzionalità video. INF4

18. Connessione Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali Come nella scheda madre, il bios serve a controllare i componenti installati e eseguire le funzioni di avviamento del PC, nella scheda video il bios fa si che i programmi possano accedere alle funzionalità video. INF4

19. Driver Sofware Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali Vi sono dei driver sofware per gestire la scheda video, che traducono ciò che un applicazione vuole visualizzare in istruzioni per il processore grafico. INF4

20. Funzionamento Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali Ogni locazione di memoria video contiene il colore di un pixel sullo schermo, o di un carattere se la scheda visualizza solo testo, il processore grafico legge in sequenza le locuzioni necessarie e pilota la RAMDAC che si occupa di visualizzare il segnale sul monitor. INF4

21. Sviluppo degli standard Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali Nel corso degli anni si sono susseguiti una serie di standard video che vengono riportati nella seguente lista: • MDA (Hercules) 1981 • CGA • EGA 1984 • PGA 1984 • VGA 1987 • SVGA • UXGA INF4

22. MDA (Hercules) Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali L’MDA (Monochrome Display Adapter) fu sviluppato per i PC IBM e supportava solamente dei testi in modalità monocromatica. Lo schermo era diviso in 80 colonne e 25 righe e non venivano gestiti i pixel ne tantomeno la grafica. INF4

23. CGA Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali Lo standar CGA rappresentava un notevole sviluppo rispetto all'MDA. Gestiva lo schermo a colori e con i pixel, potendo quindi lavorare con la grafica. Si potevano gestire 16 colori con una risoluzione di 320 x 200 pixels oppure nella modalità avanzata 2 soli colori ma con una risoluzione ampliata di 6400 x 200. INF4

24. EGA Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali Enhanced Graphics Adapter arrivò qualche anno più tardi, nel 1984, e apportò dei notevoli miglioramenti rispetto alle CGA. Si potevano usare 64 colori (16 contemporaneamente), si avevano a disposizione due differenti risoluzioni (monocromatica e alta risoluzione) e soprattutto si potevano usare gli stessi monitor delle precedenti schede CGA. INF4

25. PGA Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali L'IBM lanciò sul mercato lo standard PGA (Professional Graphics Array), che però era dedicato ad applicazioni scentifiche o comunque di alto livello. Costruito su un processore 8088, questo sistema potva gestire animazioni in 3D e 256 colori contemporaneamente ad una risoluzione di 640x480 pixels. INF4

26. VGA Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali La IBM pensò bene di creare delle schede grafiche dedicate in cui alloggiava i circuiti integrati VGA. Questo standard poteva fornire una risoluzione di 640x480 a 16 colori o di 320X400 a 256 colori ed inoltre poteva gestire una speciale simulazione che rendeva il monito monocromatico o meglio a toni di colore. Ovviamente per usare la VGA c'era bisogno di un monito di tipo VGA. Ancora oggi, lo standard VGA viene usato ed è il minimo richiesto per un moderno PC. INF4

27. SVGA Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali SVGA (Super Video Graphic Array) fu costruito praticamente su quello VGA ma in assenza di uno standard, ogni produttore di scheda usò una risoluzione ed un numero di colori differente dall'altro. Si arriviò quindi ad una situazione di totale caos che fu risolta dallo standard VESA (Video Electronics Standards Association) che scrisse delle specifiche univerali per il SVGA. Lo standard SVGA VESA prevede fino a 16 milioni di colori ed una risoluzione massima di 1280x1024 pixels. INF4

28. UXGA Ricerca Hardware sulla Scheda Video Realizzata da Gregorio Cerri e Matteo Generali Rappresenta uno dei nuovi standar proposti dal mercato e non è altro che un evoluzione in termini di presstazioni della SVGA. Il numero dei colori supera i 16.8 milioni e la risoluzione arriva fino a 1600x1200 pixels. INF4