Karty graficzne

Definicja:

Karta rozszerzeń, umiejscawiana na płycie głównej poprzez gniazdo PCI lub AGP, która odpowiada w komputerze za obraz wyświetlany przez monitor. Karty graficzne różnią się między sobą szybkością pracy, wielkością pamięci RAM, wyświetlaną rozdzielczością obrazu, liczba dostępnych kolorów oraz częstotliwością odświeżania obrazu.

Każda karta graficzna składa się z czterech podstawowych elementów:

• płytki drukowanej,
• głównego procesora,
• pamięci wideo
• układu RAMDAC (który często jest zintegrowany z procesorem w jednej obudowie)

Zasada działania karty graficznej:

Sposób wyświetlania obrazu na ekranie monitora najprościej można przedstawić w następujący sposób: procesor zapisuje dane o obrazie w pamięci RAM karty, sterownik zainstalowany na karcie powoduje przesłanie zawartości pamięci RAM do przetwornika DAC który przetwarza dane cyfrowe na sygnał analogowy i przesyła go do monitora.

Podział kart:

Ogólnie wszystkie karty graficzne można podzielić na trzy podstawowe typy:

• Bufory ramki - są to podstawowe sterowniki zawierające pamięć RAM i układ wyświetlający dane przygotowane przez procesor i przechowywane w pamięci obrazu. W celu wygenerowania obrazu np. fraktala, procesor musi wyliczyć kolory wszystkich punktów rysunku i zapisać odpowiednie bajty w pamięci obrazu. Do tej grupy zaliczamy karty graficzne poczynając od kart MDA i CGA przez EGA kończąc na VGA i SVGA.
• Akceleratory graficzne - są to karty z wyposażone w dodatkowy procesor, który odciąża procesor główny od obliczeń dotyczących przetwarzania obrazu oraz z zainstalowanym specjalnym układem, wykonującym kilkanaście podstawowych funkcji graficznych np. kreślenie linii, rysowanie okręgów i elips a także przesyłanie bloków pamięci. Karty te są znacznie szybsze niż bufory ramki, lecz wymagają oprogramowania stworzonego specjalnie dla nich.
• Karty koprocesorowe - ten rodzaj kart należy do najszybszych, stosowane są tam, gdzie potrzebna jest bardzo duża moc obliczeniowa. W kartach tych instalowany jest specjalny koprocesor odciążający procesor główny od przetwarzania obrazu. Koprocesor ten posiada własny zestaw instrukcji i jest w pełni programowalny. Kart tych używa się w większości do celów profesjonalnych np. w studiach graficznych.

Procesor:

Procesor na karcie graficznej wspomaga setki różnych funkcji, z trójwymiarowymi włącznie. Układy takie pomagają procesorowi komputera rysować linie, trójkąty, prostokąty, potrafią wygenerować obraz trójwymiarowy, pokryć go odpowiednia tzw. tekstura (powierzchnia), stworzyć efekt mgły itd. Procesor karty graficznej komunikuje się z pamięcią wysyłając i pobierając z niej informacje o obrazie w tzw. paczkach, przy czym wielkość tych paczek zależy od procesora karty. Procesory 64-bitowe wysyłają paczki 64-bitowe (8-bajtowe), za 128-bitowe paczki 16 bajtowe. To czy procesor jest 64-bitowy czy 128-bitowy, praktycznie nie powoduje dwukrotnej różnicy prędkości na korzyść układów 128-bitowych. Przewaga zaczyna być widoczna przy pracy w wyższych rozdzielczościach.

Pamięć wideo:

Każda karta graficzna ma własna pamięć RAM, w której przechowuje potrzebne informacje o obrazie. Obecnie wielkość tej pamięci to średnio 32 MB (jeszcze do niedawna przeciętna pamięć wynosiła 512 Kb), a coraz częściej 64 Mb. W pamięci tej przechowywane są dane o każdym punkcie obrazu, a także tekstury (w postaci map bitowych) oraz dane o głębi (z pamięci jest w tym celu wydzielany tzw. bufor Z).

Układ RAMDAC: Układ RAMDAC pobiera dane o obrazie wygenerowanym przez procesor karty graficznej. Dane te są w postaci zbioru różnokolorowych punktów. Następnie RAMDAC zamienia je na sygnały analogowe i wysyła do monitora. Im szybszy RAMDAC, tym więcej potrafi wysłać informacji w ciągu sekundy, co ma bezpośredni wpływ na częstotliwość odświeżania (jest to liczba pojedynczych obrazów, jakie wyświetla monitor w ciągu sekundy. Częstotliwość 60Hz oznacza, że w ciągu sekundy na ekranie monitora rysowanych jest 60 pełnych obrazów. Oko ludzkie przestaje odróżniać "skoki" między obrazami już przy szybkości ok. 25 obrazów na sekundę, więc częstotliwość 60 Hz wydawałaby się aż za duża. Jak się okazuje w praktyce, przy 60Hz prawie nie widać migotania obrazu, ale nasze oczy się męczą. Dlatego do pracy przy komputerze powinniśmy ustawiać częstotliwość, co najmniej 75Hz, zaś im więcej tym lepiej. Warto przy tym wiedzieć, że ustawienie częstotliwości większej niż 85Hz nie ma już wpływu na nasz wzrok.

Magistrale:

Również czynnikiem wpływającym na prędkość karty graficznej jest typ magistrali, z jaka komunikuje się ona z komputerem.

Rodzaje magistral:

• ISA - 16- bitowa magistrala danych, jest już obecnie definitywnie zabytkiem
• PCI - 64 -bitowa, max. transfer do 138Mb/s
• AGP - gniazdo rozszerzeń zaprojektowane przez firmę Intel przeznaczone specjalnie do szybkiego przesyłania danych pomiędzy karta graficzna a procesorem. Max. transfer AGP8X to 4 GB/s.
• PCI Express - nowa technologia, która być może zastąpi na dobre AGP

Obecnie karty graficzne używające gniazda AGP stały się standardem.

Budowa karty graficznej:

Obecnie na rynku znajduje się bardzo wiele kart graficznych różniących się właściwie wszystkimi parametrami:

To na tyle teorii czas na aktualności i fakty!

Jako że nie chcę zagłębiać się w technologię, która jest już przestarzała czy opisywać zasady działania kart opartych na procesorach 2D czy pierwsze 3D przejdę od razu do PCI Express i kart z wyższej półki. To nowa technologia, która dziś rodzi jeszcze wiele pytań i krąży o niej wiele plotek. AGP chyba wszyscy doskonale znamy o PCI to już nie wspomnę. No może troszkę.

Szyna PCI (Peripheral Component Interconnect) używana od ponad 10 lat jako magistrala ogólnego przeznaczenia we współczesnych komputerach, ostatnimi czasy przestaje już wystarczać. Wprowadzona w 1993 roku, niemal od razu przyjęła się jako przemysłowy standard wypierając ISA, VLB, EISE oraz MCA. Specyfikacja 1.0 przewidywała maksymalnie pięć 32-bitowych złączy, taktowanych zegarem 25, 30 lub 33 MHz. Najsilniejsza wersja miała teoretyczną przepustowość około 133 MB/s, a więc aż nadto, jak na ówczesne potrzeby.

Największe zapotrzebowanie na przepustowość miały - podobnie jak dziś - karty graficzne, chociaż w tamtych czasach nikomu nie śniło się o akceleratorach trzeciego wymiaru. Lata mijały, zapotrzebowanie na przepustowość rosło, specyfikacja się rozwijała. Powstawały gniazda o szerokości 64-bitów, co przy standardowym zegarze dawało przepustowość 266MB/s. Kolejnym krokiem było przyspieszenie magistrali do 66MHz, co w przypadku 32-bitowych złączy dawało przepustowość 266 MB/s, a w przypadku 64-bitowych dwa razy tyle. Ostanie lata to kolejna, szybsza specyfikacja PCI-X, zakłada ona złącza o taktowaniu 66, 100 i 133 MHz, a więc o przepustowości odpowiednio 533, 800 i 1066MB/s.

Jednak przy tak wysokich częstotliwościach taktowania pojawiają się problemy w implementacją magistrali. Występują przesłuchy, ciężko poprowadzić na płycie ścieżki w odpowiedni sposób, producenci byli zmuszeni stosować różne sztuczki. Pojedynczy kontroler obsługuje maksymalnie 4 złącza 66MHz, dwa 100MHz i tylko jeden 133MHz. Zapotrzebowanie na większą ilość złączy o wysokiej przepustowości pociąga za sobą potrzebę integracji kolejnych kontrolerów magistrali. Jest to rozwiązanie bardzo niewygodne i dość kosztowne. To główny powód, dla którego nie widzimy tego typu rozwiązań w komputerach biurkowych, a przecież ich użytkownicy również potrzebują wysokiej wydajności. Ci, którzy dysponują większą ilością gotówki, kupują po prostu serwerowe płyty główne. Desktopy ewoluowały w nieco innym kierunku.

Intel projektując pierwszy dedykowany dla Pentium II chipset - 440LX - postanowił pozbyć się z PCI głównego garba, a więc kart graficznych. Tak powstał Accelerated Graphics Port - AGP.

W 1997 gdy LX zadebiutował na rynku, było to bardzo nowatorskie rozwiązanie. Oczywiście nie było wtedy kart graficznych, które zostały bezpośrednio zaprojektowane dla niego, ówczesne karty zostały tylko przystosowane do instalacji w nowym slocie, często przez zastosowanie mostków PCI<->AGP. AGP tak na dobra sprawę nie jest magistralą, jest tylko portem. Od początku istnienia, jak sama nazwa wskazuje, był przewidziany tylko do instalacji kart graficznych. Oczywiście jako dedykowany do tego typu zadań ma szereg zalet. Najważniejszą jest oczywiście to, że nie musi się dzielić przepustowością z innymi urządzeniami, oraz to, że ma bezpośredni dostęp do pamięci głównej komputera. Przez następne lata obserwowaliśmy kolejne wcielenia AGP: od wersji 1x, 2x, 4x do 8x, czyli najnowszej specyfikacji AGP 3.0.

O ile specyfikacja PCI jest "otwarta" i pozwala na instalacje starszych kart w nowych gniazdach (trzeba tylko przystosować karty do odpowiedniego napięcia zasilania, co jednak nie stanowiło żadnego problemu) to AGP jest już mniej elastyczna i nowych kart zaprojektowanych dla złączy 4x i 8x, niestety nie można instalować w gniazdach obsługujących tryb x1 i x2 (i vice versa).

Niestety, wprowadzenie AGP zaspokoiło potrzeby tylko na krótki czas, ponieważ szyna PCI ponownie przestała wystarczać, między innymi za sprawą szybkich interfejsów I/O. Wystarczy wspomnieć Gigabit Ethernet, ATA133 i Serial-ATA, USB-2.0, FireWire 400 i 800.

Co prawda producenci ratowali się, implementując niezależne magistrale miedzy mostkami północnym i południowym, projektując dedykowane łącza do kontrolerów sieciowych, a także integrując w coraz większą ilość urządzeń w mostku południowym. Wszystko to jednak są rozwiązania przejściowe, kiedyś trzeba było stanąć przed faktem konieczności zaprojektowania nowej, szybkiej magistrali systemowej. Nadszedł, więc czas na.

PCI Express

Co to oznacza dla komputerów PC? PCI Express - podobnie jak używana przez AMD szyna Hypertransport - jest dwukierunkową, szeregową magistralą przesyłająca dane w pakietach. W odróżnieniu od tradycyjnych złączy PCI, gdzie dane przesyłane są równolegle ze stała prędkością, PCI Express należy postrzegać raczej jako zestaw szeregowych, niezależnie taktowanych łączy punkt-punkt. W podstawowej wersji dysponujemy jedną linią transmisyjną na złącze, o przepustowości około 250MB/s w każda stronę, niezależnie. Podstawowe gniazdo PCI Express x1 jest wiec prawie 2x szybszy (4x jeśli liczyć przepustowość w obie strony) od standardowego gniazda PCI. Warto jednak wiedzieć, iż w przypadku tradycyjnej magistrali PCI, jej przepustowość jest dzielona między wszystkie przyłączone do niej urządzenia, a łącza PCI Express dysponują dedykowaną, tylko i wyłącznie dla siebie, przepustowością. Nie będzie więc sytuacji, w której jedno urządzenie, np. kontroler ATA133 mogło przeciążyć całą magistrale PCI.

Specyfikacja PCI Express przewiduje również szybsze sloty, które na własne potrzeby mogą dysponować nawet 32 dedykowanymi liniami transmisyjnymi, a wiec oferującymi przepustowość nawet do ~8 GB/s w każda stronę na gniazdo.

W ten właśnie sposób powstało złącze PCI Express x16, którego będą używały przyszłe karty graficzne. Jest to nic innego, jak gniazdo z 16 liniami transmisyjnymi. Na dzień dzisiejszy przyjęto, że przyszłe płyty główne będą wykorzystywały gniazda PCI Express x1, x4, x8 i x16.

Oczywiście nic nie stoi na przeszkodzie, aby płyta główna była wyposażona w same gniazda PCI Express x16. Wolniejsze karty można będzie instalować w szybszych gniazdach.

W chwili premiery najprawdopodobniej zobaczymy płyty mające jedno złącze PCI Express x16 oraz dwa złącze PCI Express x1. Niektórzy producenci zapowiadają zamianę tych dwóch ostatnich, na jedno złącze PCI Express x4. Problem jednak polega na tym, że zaraz po premierze tak naprawdę poza kartami graficznymi nie będzie urządzeń, które można by w te gniazda zainstalować. Kilku producentów prowadzi badania nad kartami ze złączem PCI Express, jednak nie wiadomo tak naprawdę, kiedy wejdą one na rynek.
Na jednym ze zdjęć możecie podziwiać prototyp nowego kontrolera SCSI Adaptec, który wykorzystuje złącze PCI Express x4.

Jak widzicie, z punktu czysto technicznego magistrala PCI Express wygląda niezwykle interesująco. Producenci płyt głównych są bardzo entuzjastycznie nastawieni do nowej technologii, a to głównie za sprawą uproszczenia laminatów płyt głównych. W podstawowej wersji gniazdo PCI Express x1 wymaga fizycznie 4 przewodów do transmisji danych (dwie pary, RX i TX), a więc dokładnie 4x mniej niż zwykły PCI. Oczywiście pomyślano także o zapotrzebowaniu na energie elektryczną. Gniazdo x1 będzie mieć do dyspozycji 10W energii, gniazda x2-x8 do 25W, gniazdo x16 do 75W. W porównaniu do 25/42W dla dotychczasowego AGP to znaczący skok. Żeby tego było mało, za pomocą dodatkowego połączenia można doprowadzić kolejne 75W energii. Można tutaj pomyśleć o analogi do slotów AGP Pro 50/110. Niektórzy z Was zapewne zauważyli na zdjęciach, że nowe karty graficzne wykorzystujące PCI Express nie mają już złączek molex doprowadzających zasilanie.

Dobra fajnie, ale co przeciętny użytkownik będzie z tego miał?

Na początek niemałe zamieszanie. Ponieważ wraz z chwilą wprowadzenia na rynek płyt głównych z gniazdami PCI Express, znikną z nich porty AGP, w których każdy z nas ma zainstalowaną kartę graficzną. Decydując się na nową płytę główną, będziemy niejako zmuszeni do wymiany karty graficznej na nową. A powód jest bardzo prozaiczny, po prostu nie ma chipsetów obsługujących jednocześnie AGP i PCI Express.

Intel stwierdził, że ze względu na kłopoty techniczne nowe chipsety i915 i i925 będą obsługiwały tylko i wyłącznie nowy standard. SiS również odpadł w przedbiegach, na początku twierdząc, że zaprojektuje chipset obsługujący oba standardy, jednak później bardzo szybko wycofał się z tego oświadczenia. Jedynie VIA cały czas podtrzymuje, że jej PT890 będzie zdolny do obsługi obu gniazd: AGP i PEG. W Internecie krąży bardzie wiele sprzecznych informacji na ten temat. Pomimo, że tu i ówdzie można trafić na zdjęcia płyt z w/w chipsetem, tak na prawdę nikt nie widział działającego egzemplarza. Nie pozostaje nam nic innego jak czekać.

Sytuacja ta przypomina nieco historię wprowadzenia złącza AGP. Dysponowaliśmy technicznymi możliwościami, ale tak naprawdę nie można było z nich skorzystać, z powodu braku sprzętu. Wtedy jednak nie odbierano nam możliwości instalacji starych kart graficznych PCI, jak to ma się w tym przypadku.

Jakby tego było mało, od strony wiodących producentów kart graficznych dobiegają nas niepokojące informacje. nVidia nie dysponuje jeszcze chipsetami zdolnymi do natywnej obsługi PCI Express. Takowe mają się pojawić pod koniec trzeciego kwartału tego roku. W zamian za to zafundowano nam układ przystosowujący - translator - który instaluje się na karcie graficznej jako dodatkowy mostek między PCI Express a AGP.

Nie dość, że takie rozwiązanie nie wykorzysta pełnej możliwości PCI Express x16, ponieważ wąskim gardłem jest tu chipset obsługujący port AGP, to dodatkowo, za ten mostek musimy całkiem niemało dopłacić.

Przy zakupie nowej płyty głównej prawdopodobnie będziemy musieli wymienić kartę graficzna na nową, ale oferującą dokładnie takie same możliwości. Całe szczęście, inżynierowie ATI dysponują już działającymi egzemplarzami kart posiadającymi wsparcie do PCI Express bez dodatkowych zewnętrznych chipów.

Oczywiście efektywne podwojenie przepustowości złączy PEG dla kart graficznych wcale nie musi za sobą pociągać wzrostu wydajności. Wystarczy przypomnieć sobie zmianę AGP x4 na AGP x8. Różnice w wydajności były bardzo niewielkie, ale przynajmniej nie musieliśmy wydawać dodatkowej gotówki na nową płytę główną.
Gdyby nie całe zamieszanie wokół kart graficznych, PCI Express został by przez użytkowników zapewne przyjęty zdecydowanie bardziej entuzjastycznie. Teraz słyszy się opinie, iż to kolejne zagranie marketingowe. Jest to oczywiście rozumowanie błędne, ponieważ 3GIO ma gigantyczny potencjał, a długoterminowe skutki jego wprowadzenia będą jak najbardziej pozytywne.

Pojęcia, które należy znać:

3D (three-dimensional) - trójwymiarowy

3D clipping (przycinanie) - proces w ramach transformacji geometrycznej podczas którego usuwane są niewidoczne powierzchnie lub części obiektów 3D.

3D pipeline - suma wszystkich etapów koniecznych do przedstawienia wirtualnej sceny 3D na ekranie monitora. Należą do nich tesselacja, transformacje geometryczne i rendering.

AGP (Accelerated Graphics Port, Akcelerowany Port Grafiki) - AGP został zaprojektowany przez Intela specjalnie dla systemów wideo. Kiedy karta jest AGP, najpierw wykorzystywana jest jej pamięć lokalna, potem poprzez użycie portu graficznego wykorzystywana jest pamięć systemowa, zwykle w celu przechowywania tekstur. AGP działa przy częstotliwości 66 MHz i przekazuje dane z szybkością do 528 MB/sek. Dla porównania, slot PCI, którego używa obecnie większość kart graficznych, wykorzystuje częstotliwość 33 MHz i ma maksymalny transfer danych do 132 MB/sek. Liczba, która zwykle następuje po AGP (czyli 2x, 4x, itd.) określa możliwą szybkość przepływu danych w MHz. 1x 66MHz, 2x 133MHz i tak dalej.

Aliasing - dobrze znany efekt "schodów". Podczas przedstawiania lini ukośnych lub krzywych pomiędzy sąsiadującymi ze sobą pikselami często powstają postrzępione przejścia. Te "schodki" mogą zostać wygładzone przez anty-aliasing.

Anty-aliasing - tak naprawdę nie zabezpiecza przed aliasingiem, w większym stopniu polega na jego niwelowaniu poprzez mieszanie otaczających pikseli z kantami aby uzyskać bardziej wygładzony wygląd.

Alpha blending (przezroczystość) - dodatkowa informacja dla każdego piksela, której celem jest tworzenie przezroczystych tekstur.

Anisotropic filtering (filtrowanie anizotropowe) - anizotropia to zniekształcenie pikseli na powierzchni pokrytej teksturą. Zwykle objawia się to jako aliasing lub rozmazanie. Zabezpiecza przed tym filtrowanie anizotropowe.

API (Aplication Programming Interface) - API jest zestawem instrukcji graficznych (np. Direct3D, OpenGL, Glide, PowerSGL i Redline) lub muzycznych (Aureal A3D, CL EAX, QSound, IAS i Dolby Surround), z których korzystają programy w celu wykonania powierzonego im zadania (np. wyrenderowania grafiki trójwymiarowej lub stworzenia dźwięku przestrzennego) w danym systemie operacyjnym.

Artefakt - "poplamienie kolorów", typowe przyczyny: techniki kompresji, niedopracowane sterowniki.

Back buffer - nazwa obszaru obrazu gromadzonego w tle w buforze klatki podczas podwójnego buforowania.

Back face culling (eliminacja ukrytych powierzchni) - metoda służąca do uprzedniego określania ukrytych ścian obiektu 3D.

Bandwidth (przepustowość) - pojęcie opisujące maksymalną wydolność przenoszenia informacji. W przypadku karty graficznej przepustowość oblicza się w gigabajtach na sekundę (Gb/s).

Bilinear filtering (filtrowanie dwuliniowe) - technika, która wypośrodkowuje cztery sąsiadujące teksele, czyli dokonuje interpolacji (zobacz interpolacja), tworząc w ten sposób nowy teksel (zobacz texel).

BIOS - skrót od Basic Input/Output System (Podstawowy System Wejścia/Wyjścia). Kod programu w pamięci stałej (ROM) komputera, który sam się testuje i wykonuje kilka innych funkcji podczas startu systemu.

Bump mapping (nakładanie wybojów) - proces podczas którego teksturom przypisywana jest informacja o głębi pozwalająca na wyświetlanie rzeźby powierzchni i wystających struktur.

Clipping (przycinanie) - fragmenty wieloboków niewidoczne na obrazie określa się podczas przycinania. Części te nie są wówczas wyświetlane.

D/A converter - Konwerter cyfrowo-analogowy (DAC): konwerter sygnału, który zmienia wchodzący sygnał cyfrowy w wychodzący sygnał analogowy.

DDC - skrót od Display Data Channel: Specjalny kanał danych, przez który monitor potrafiący z niego korzystać może przesłać swoje parametry techniczne (informacje na temat maksymalnych rozdzielczości, czestotliwości odświezania pionowego i poziomego) do karty graficznej.

DDR-RAM - DDR (Double Data Rate) to najnowsza technologia w dziedzinie pamięci pozwalająca na podwojenie częstotliwości pobierania danych, czego skutkiem jest zwiększenie szybkości transferu. Tradycyjnie każdy cykl pracy pamięci jest uruchamiany przez dodatnie lub ujemne granice cyklu zegara. Technologia DDR pozwala na inicjacje cyklu pracy zegara przez oba rodzaje sygnałów w efekcie podwajając prędkość transferu danych: 2x150 = 300 MHz. Dzięki zastosowaniu technologii DDR prędkość buforowania i teksturowania wzrasta z powodu wyeliminowania wąskiego gardła pomiędzy procesorem graficznym a pamięcią.

Dedicated frame buffer (dedykowany bufor kadru) - część pamięci wykorzystywana do buforowania kadru i Z buforowania. Na szeroką skalę wykorzystywany w kartach Voodoo2, w których stosuje się podzieloną architekturę pamięci.

DirectColor - ogólny termin obejmujący TrueColor, RealColor i HighColor. Wartość przechowywana w wideo RAM nie jest interpretowana, lecz przenoszona wprost do konwertera D/A. Znaczy to, że dla każdego piksela musi być zapisywana pełna informacja o kolorze.

Dithering - najczęściej występujący w trybie 16 bitowym, gdy akcelerator za pomocą mniejszej palety barw jest zmuszony do symulacji grafiki zapisanej w 32 bitowym kolorze. W takim przypadku dzieje się paskudna rzecz: jeżeli głębia koloru zostaje wystarczająco zredukowana, skutkiem są bardzo wyraźne przejścia pomiędzy kolorami, plamy i artefakty.

Double buffering (podwójne buforowanie) - informuje o istnieniu dwóch buforów obrazu. Znaczy to, że następny obraz może zostać narysowany na stronie bufora obrazu, który jest początkowo niewidoczny. Obraz ten zostanie wyświetlony gdy będzie gotowy, a na drugiej stronie bufora będzie przygotowywany następny obraz. Dzięki wykorzystaniu tej techniki animacje i gry mogą zyskać bardziej realistyczny wygląd niż przy prostym pojedynczym buforze.

DPMS - skrót od VESA Display Power Management Signaling. Standard pozwalający na działania mające na celu oszczędność energii zużywanej przez monitory.

DRAM - skrót od Dynamic Random Access Memory (pamięć dynamiczna o dostępie bezpośrednim). Pamięć nietrwała służąca do odczytów i zapisów.

EDO-RAM - skrót oznaczający Extended Data Output Random Access Memory (Hyper Page Mode). EDO-RAM jest bardzo powszechny na kartach graficznych, ponieważ ostatnio używane dane pozostają w pamięci. Do tego typu danych następuje częsty dostęp w celu ich odczytu podczas generowania obrazu i dlatego EDO-RAM daje znaczący wzrost szybkości.

FCC (Federal Communications Commision = Federalna Komisja Łączności) - zgodność z FCC oznacza, że urządzenie było testowane i okazało się zgodne z ograniczeniami dla urządzeń cyfrowych klasy B zgodnie z 15 Artykułem Zasad Federalnej Komisji Łączności (FCC), ustalonych w celu racjonalnej ochrony przed szkodliwą interferencją z instalacją domową.

FIFO, metoda (first in, first out = pierwszy zgłoszony, pierwszy obsłużony) - system wykorzystywany w przetwarzaniu partiowym i obsługiwaniu kolejek danych, w którym przetwarzany jest pierwszy sygnał, który nadszedł.

Fixed-frequency monitor (monitor o stałej częstotliwości) - monitor, który może działać tylko w konkretnej rozdzielczości i ze stałą prędkością odświeżania.

Flat shading - zobacz shading.

Flipping - wyświetlanie obrazu wygenerowanego w tylnym buforze (back buffer).

Frame buffer (bufor kadru) - część pamięci graficznej, w której generowany jest następny obraz, który ma zostać wyświetlony na ekranie. Dodatkowo w buforze kadru obliczane są efekty przezroczystości.

Front buffer - nazwa widocznej strony obrazu w podwójnym buforowaniu.

Geometrical transformations (transformacje geometryczne) - określanie położenia obiektu w przestrzeni z punktu widzenia obserwatora.

Gouraud shading (cieniowanie Gourauda) - zobacz shading.

Graphics accelerator (akcelerator graficzny) - określenie karty akcelerującej grafikę, tzn. karty znajdującej szczególne zastosowanie w aplikacjach intensywnie wykorzystujących grafikę dwu- lub trójwymiarową.

Graphics engine (engine - "silnik" - graficzny) - serce aplikacji. Najbardziej dziś popularne to engine Unreal i Quake 2 (po modyfikacjach wykorzystany np. w SiN, Half-Life i Kingpinie).

HighColor - oznacza tryb graficzny 15-bpp lub 16-bpp (bitów na piksel), tzn. 32.768 lub 65.536 kolorów.

Horizontal frequency (częstotliwość pozioma) - częstotliwość pozioma (częstotliwość skanu) monitora wyrażona w kHz. Wartość musi być ustawiona zgodnie z możliwościami monitora, w przeciwnym razie monitor w najbardziej ekstremalnych przypadkach może zostać uszkodzony.

Horizontal scan frequency (pozioma częstotliwość skanu) - pozioma częstotliwość skanu monitora wyrażona w kHz. Wartość musi być ustawiona zgodnie z możliwościami monitora, w przeciwnym razie monitor w najbardziej ekstremalnych przypadkach może zostać uszkodzony.

ICD (Installable Client Driver, Instalowalny Sterownik Kliencki) - w każdym systemie operacyjnym istnieją różne "interfejsy sterownika", z którymi współpracuje sterownik OpenGL (aby mógł wydajnie komunikować się z systemem OS lub systemem okien). Pod Win32 istniały dwa rozpowszechnione interfejsy sterowników: ICD (Instalowalny Sterownik Kliencki) oraz MCD (Ministerownik Kliencki). Ten drugi niemal całkiem wyszedł z użycia, a pierwszy nadal jest stosowany. Gdy sterownik OpenGL dla Windows określa się jako "ICD", znaczy to, że współpracuje on z mechanizmem interfejsu ICD Microsoftu. W efekcie aplikacja, która wykorzystuje OPENGL.DLL, będzie współpracować z tym sterownikiem bez żadnych problemów. Zobacz również artykuł rodzaje sterowników.

Interpolation (interpolacja) - obraz wideo musi zostać rozciągnięty lub skurczony aby pasował do okna, w którym jest wyświetlany. Jeśli liczba składających się na niego pikseli zostanie po prostu zwielokrotniona (gdy na przykład blok czterech jednakowo zabarwionych pikseli reprezentuje oryginalny piksel), pojawią się efekty aliasingu ("bloki" i "schodki"). Można tego uniknąć dzięki procedurom interpolacji (posługując się uśrednionymi kolorami dla składowych pikseli). Interpolacja pozioma jest względnie łatwa do przeprowadzenia, ponieważ piksele są rysowane na ekranie w liniach. Interpolacja pionowa jest trudniejsza i wymaga buforowania całej lini pikseli.

MIP mapping (MIP mapowanie) - podczas MIP mapowania do obiektu przypisywana jest pewna liczba tekstur w zależności od odległości z jakiej obiekt jest obserwowany. Dzięki temu obraz obiektu staje się wyraźniejszy, gdy obserwujący zbliża się do niego lub mniej wyraźny, gdy się oddala. Zobacz również artykuł o mip-mapowaniu.

Multitexturing (multiteksturowanie) - oznacza zdolność karty graficznej do obróbki więcej niż jednej tekstury dla renderowanego wieloboku.

OpenGL - interfejs oprogramowania 3D (3D API). Na przykład implementowany w Windows NT i dostępny pod Windows 95. Bazujący na Iris GL z Silicon Graphics i licencjonowany od Microsoftu.

Page flipping - wyświetlanie obrazu wygenerowanego w tylnym buforze.

PCI bus (szyna PCI) - skrót od Peripheral Component Interconnect Bus. Zaawansowany system szyny, tzn. system równoległych linii danych służący do transferu informacji pomiędzy poszczególnymi składnikami systemu, zwłaszcza do kart rozszerzeń.

Phong shading - zobacz shading.

Pixel (piksel) - element obrazu; punkt na obrazie.

Pixel frequency - częstotliwość zegara pikseli (wyrażana w MHz liczba pikseli rysowanych na sekundę).

RAM - skrót od Random Access Memory (pamięć o dostępie bezpośrednim). Pamięć komputera albo karty rozszerzenia, która może być odczytywana albo zapisywana (w przeciwnieństwie do ROM = Read Only Memory, pamięć stała).

RealColor - RealColor zwykle oznacza tryb graficzny 15-bpp lub 16-bpp (bitów na piksel), czyli 32.768 lub 65.536 kolorów.

Refresh rate (prędkość odświeżania) - lub prędkość odświeżania obrazu (w Hz). Określa ile razy na sekundę odświeżany jest obraz na monitorze.

Rendering - Proces przedstawienia sceny 3D, podczas którego określane jest położenie każdego punktu w przestrzeni i jego kolor. Informacja o głębi przechowywana jest w buforze Z, informacje o kolorze i wielkości w buforze kadru.

Resolution (rozdzielczość) - liczba pikseli na ekranie w kierunku poziomym i pionowym, na przykład 640 pikseli poziomo razy 480 pikseli pionowo (640x480).

RGB - informacja o kolorze zapisana w formacie koloru Red/Green/Blue (Czerwony/Zielony/Niebieski). ROM - Skrót od Read Only Memory (pamięć stała, pamięć przeznaczona tylko do odczytu). Półprzewodnikowa pamięć, która może być jedynie odczytywana, nie zapisywana.

Stencil buffer - bufor szablonowy: to dodatkowe miejsce w którym chipset może przechowywać graficzny szablon, np: deskę rozdzielczą samochodu lub kokpit w samolocie. Szablon ten znajduję się zawsze na wierzchu, przez co karta nie musi renderować miejsca znajdującego się pod szablonem. Innym sposobem na wykorzystanie tego bufora, mogą być np: odbicia, przezroczystość, cienie, (wykorzystał to między innymi Creative w swoich sterownikach do kart TNT dla uzyskania cieni w grze Unreal).
Obecnie w niektórych kartach 3D (np: Riva TNT, TNT2, Savage4) 32-bitowa głębia bufora Z to w rzeczywistości 24-bitowy Z bufor + 8-bitowy bufor szablonowy.

S-Video - lub S-VHS - transmisja sygnału informacji wideo, w której sygnały chrominancji oraz luminancji są rozdzielone. Rezultatem jest obraz wyższej jakości.

Shading (cieniowanie) - metoda określania kolorów na zakrzywionych powierzchniach w celu nadania obiektowi naturalnego wyglądu. Aby to osiągnąć powierzchnie dzielone są na wiele mniejszych trójkątów. Trzy najważniejsze metody cieniowania 3D różnią się w zależności od algorytmu użytego w celu nałożenia kolorów na trójkąty.
Gouraud shading - cieniowanie Gourauda: cienie kolorów na trójkątach określane są poprzez interpolację kolorów wierzchołkowych, czego skutkiem jest gładki wygląd powierzchni.
Phong shading - cieniowanie Phonga: cienie kolorów na trójkącie są określane poprzez interpolację normalnego wektora.

Shutter glasses (okulary migawkowe) - okulary używające stereoskopowej projekcji LCD (szkieł ciekłokrystalicznych) obrazu 3D aby dać obserwatorowi silne wrażenie przestrzeni.

Single buffer (pojedynczy bufor) - W przeciwieństwie do podwójnego buforowania, gdy bufor obrazu jest duplikowany, tryb pojedynczego buforowania nie ma dostępu do następnego obrazu, który już został obliczony. Oznacza to, że animacje nie będą przebiegać płynnie.

T&L - Transformation & Lighing (transformacje i oświetlenie) - jeżeli chip graficzny posiada zintegrowany silnik T&L, oznacza to że oprócz tradycyjnych funkcji ustawiania trójkątów oraz renderingu, jest także zdolny samodzielnie wykonywać transformacje i obróbkę oświetlenia. Bez silnika T&L w procesorze karty graficznej wszystkie ostateczne informacje o wielobokach wychodzące z procesora muszą przepchnąć się przez szynę AGP, spowalniając teksturowanie i zapisywanie AGP. Jeśli karta graficzna jest wyposażona w procesor T&L, z programu do procesora karty graficznej mogą zostać przesłane po prostu surowe dane, które zostaną przez niego przetworzone, co znacznie mniej obciąża szynę AGP.
Przerzucenie obliczeń T&L na procesor karty graficznej eliminuje wąskie gardło jakim jest moc jednostki CPU oraz przepustowość szyny danych.

Tesselation (tesselacja) - podczas tesselacji obiekty obliczeń 3D dzielone są na wieloboki (trójkąty). Dla tych trójkątów określane są wierzchołki, kolory oraz - jeśli zachodzi taka konieczność - wartości przezroczystości.

Texel - określenie pojedynczego punktu, który jest elementem składowym bitmapy wykorzystywanej w teksturach.

Texture Compression (kompresja tekstur) - technika kompresowania tekstur przed ich użyciem aż do rozmiaru, którym daje się operować. Redukuje to wymagane obciążenie i przepustowość. Według S3 kompresując tekstury w stosunku 4 -- 6:1, normalny port 2x AGP może działać jak port 4x lub 6x. Poza tym, przy stosunku 6:1, 30 MB tekstur może być przechowywane w 5 MB pamięci. Jest to również przyczyna kryjąca się za tylko 8 MB w kartach Savage 3D. Wadą jest to, że niektóre techniki kompresji wytwarzają artefakty lub inne anomalie.

Texturing (teksturowanie) - nakładanie bitmapy na obiekt, włącznie z korektą perspektywy, na przykład tapety na ścianę lub tekstury drewna na meble. Nawet filmik wideo może zostać wykorzystany jako mapa tekstury.

Trilinear filtering (filtrowanie trójliniowe) - po zastosowaniu filtrowania dwuliniowego do dwóch mip map używa się kolejnego filtra. Filtrowanie trójliniowe wykorzystuje interpolację dwóch mip map. Ponieważ nie wszystkie wieloboki są tego samego rozmiaru, filtrowanie trójliniowe interpoluje dwa najbliższe rozmiary map tekstur i wyciąga średnią. Taką teksturę uważa się za bardziej dokładną, a rezultatem jest płynne przejście między mip mapami.

TrueColor - Tryb graficzny z 16.7 miliona kolorów (24 lub 32 bity na piksel). W tym trybie informacja o kolorze zapisana w pamięci obrazu nie jest interpretowana przez tablicę kolorów, ale przekazywana bezpośrednio do konwertera D/A. Oznacza to, że dla każdego piksela musi zostać zapisana pełna informacja o kolorze.

VESA - Skrót od Video Electronics Standards Association. Konsorcjum dla standaryzacji grafiki komputerowej.

VRAM - Skrót od Video RAM. Chip pamięci szybkich kart graficznych.

Z buffer (bufor Z) - informacja o głębi 3D (położeniu w trzecim wymiarze) dla każdego piksela.

Rafał Sinczykowski - Tal-Rash