Ekran Kartının ana görevi diğer arabirimlerden (işlemci, harddisk, ram vs..) anakart aracılığı ile aldığı dijital bilgileri gerekli dönüşümlerden sonra lcd ve crt monitöre aktararak görüntü oluşturulmasını sağlamaktadır. Anakart üstüne AGP ve PCI Express slotlarına bağlanmaktadır. Bu portların normal diğer portlardan farklı daha hızlı veri transferi yapısına sahip olmalarıdır. Ekran kartının üstünde işlemleri yapan bir GPU (Graphics processing unit - Grafik işleme ünitesi) ve bu işlemci ile birlikte çalışan ekran kartı belleği bulunmaktadır. Kart üzerindeki işlemleri çok daha hızlı gerçekleşmesi için ekran kartı bellekleri ekran kartı üstüne takılır böylece bilgisayar belleğini kullanma gereksinimi olmadan görüntü işlemlerinin hepsi ekran kartı üstünde gerçekleşmektedir. Aşağıdaki resimde ekran kartı üzerindeki GPU ve çevresindeki ram bellekler gözükmektedir.
Yeni nesil ekran kartlarında gpu ve bellekleri çektiği güçler arttığı için soğutulmaya ihtiyaç duyulmaktadır. Özellikle büyük güç gereksinimi bulunan kartların güç bağlantılar ayrı bir port ile yapılıp soğutma modülleri oldukça büyük yüzeyli ve petekli şekildedir. Yukarıdaki soğutucu yüzeyi çıkarılmış kart resmi Nvidia 8800GTS kartına ait olup ortadaki çekirdek G80 mimarisine sahiptir. Bu kartın soğutuculu resmi aşağıda gözükmektedir.
Yeni nesil kartlarda artık kullanılmamakla birlikte monitör bağlantı noktası olarak DVI ve CRT portları bulunmaktadır. CRT kullanıcıları için kart ile birlikte DIV/CRT dönüştürücü soketleri bulunmaktadır.
Ekran Kartı Nasıl Çalışır?
Temel olarak çalışma mantığı pci express veya agp slotundan aldığı bilgileri uygun şekilde işleyerek görüntü haline dönüştürmektedir. Görüntüler işlenirken gölgelendirme, 3d efektleri gibi işlemlerden sonra video memory - video bellek entegrelerine kayıt edilerek birleştirme işlemleri gerçekleştirilir ve bu işlemlerden sonra elde edilen görüntüler çıkış portlarına gönderilir. Yani film izlerken veya oyun oynarken hareketli olan görüntüler aslında kare kare işlenerek birleştirilip oluşturulmaktadır. Eklenecek olan efektler gpu üzerindeki, (pixel, texture, shader, raster operations pipeline - rop, vertex vs..) gibi ünitelerde işlenip video bellek yani ekran kartı üzerindeki belleklere iletilmektedir.
Ekran Kartının Üniteleri
Ekran kartı üzerindeki üniteler ve yapıları hakkında temel bilgileri verecek olursak;
GPU - Graphics processing unit:
Bilgisayar işlemcisine benzer bir yapısı vardır. Üzerinde matematiksel işlemleri gerçekleştirmek için bir ALU ve bunu dışında grafik işlemeye yönelik özel bölümler bulunmaktadır. GPU yu CPU dan ayıran en temel özellik ise grafik işlemeye yönelik güçlendirilmiş bir işlemci olmasıdır. Grafik konusunda çok güçlü bir etkiye sahip olup bilgisayar işlemcisinden genel itibariyle çok daha fazla transistör sayısına sahiptir (yeni ve üst modellerde). Günümüzde ekran kartları için gpu üreten iki büyük firma bulunmaktadır. Nvidia ve Ati aralarındaki sürekli rekabetten dolayı her geçen gün gpu mimarilerini güçlendirmekte ve kapasitelerini arttırmaktadır. Nvidia ve atinin geçmişten günümüze mimarilerine bakacak olursak;
» Nvidia: NVIDIA NV4, NV5, NV10, NV11, NV15, NV17, NV18, NV20, NV25, NV28, NV30, NV31, NV34, NV35, NV36, NV38, NV40 (175 milyon transistör - 130nm üretim teknolojisi), NV41, NV44, NV44A, NV48, G70, G71, G72, G73, G80, G84, G86, G92 ve G92s mimarili gpu çekirdekleri.
» ATI: ATI R200, RV250, RV280, R300, RV350, R350, RV360, R360, RV370, RV380, R420, RV410, R423, R430, R480, RV515, R520, RV530, RV560, RV570, R580, R580+, R600, RV610, RV620 LE, RV620 PRO, RV630, RV635 PRO, RV670, RV670 XT ve RV670 PRO mimarili gpu çekirdekleri.
Aşağıdaki resimde örnek nvidia g92 ve ati r600 çekirdekleri gözükmektedir.
Firmaları son çıkardığı gpu çekirdeklerini inceleyecek olursak;
G80: 681 milyon transistör, 90nm üretim teknolojisi, 108W güç gereksinimi
G92: 754 milyon transistör, 65nm üretim teknolojisi, 146W güç gereksinimi
RV620 Pro: 180 milyon transistör, 55nm üretim teknolojisi, 40 adet SPU (Stream Processing Units)
R580: 384 milyon transistör, 90nm üretim teknolojisi
R600: 720 milyon transistör, 80nm üretim teknolojisi
Mobile PCI Express Module - MXM: Yeni nesil ekran kartlarının artık bir çoğu pci express x16 port teknolojisine göre üretilmektedir. 4000/8000MB/saniye veri transferine olanak sağlayan bu iletişim teknolojisi ile kartların daha uyumlu çalışması ise chip üreticileri kart üstüne donanımsal pci express uyumlandırıcı entegrelerini koymaktadırlar. Bu yöntemle iletişim protokolü için daha uyumlu ve daha hızlı kartlar üretilebilmektedir. Ekran kartları için kullanılan anakart portlarının tarihi gelişimine kısaca bakacak olursak;
- ISA XT- 8MB/Saniye, ISA AT 16MB/saniye, MCA, EISA, VESA, PCI, AGP 1x 264MB/Saniye, AGP 2x, AGP 4x, AGP 8x 2000MB/Saniye, PCIe x1, PCIe x4, PCIe x8, PCIe x16 4000/8000MB/saniye şekline veri transfer hızlarına sahiplerdir. Aşağıdaki resimde Nvidia MXM entegre modülü gözükmektedir.
Video Memory - Bellek: Yazının başlangıcında da açıkladığımız gibi ekran kartı işlemcileri, grafik işlemlerini çok daha hızlı yapmak ve kablo sorunundan kurtulmak için gerekli olan ram bellekleri kart üstüne işlemcinin çevresine takmaktadırlar. Mesafe yakınlığı ve yer avantajlarından dolayı fiziksel olarak ta bu işlem çok büyük avantaj sağlamaktadır. Ayrıca gpu ile bellekler arasındaki binlerce bağlantı bu kısa mesafede gerçekleştiği için hız konusunda da inanılmaz avantajlar oluşmaktadır. Aşağıdaki resimde gpu ve çevresinde video bellekler gözükmektedir.
Video bellek modüller çeşitli chip üreticileri tarafından üretilmektedir. Bunlardan en bilinenler; Samsung, Kingston, Hynix. Üretim teknolojilerini inceleyecek olursak;
» DDR: 166 - 950MHZ saat hızı, 1.2 - 30.4Gb/saniye veri transfer hızı
» DDR2: 533 - 1000MHZ saat hızı, 18.5 - 16Gb/saniye veri transfer hızı
» GDDR3: 700 - 1800MHZ saat hızı, 5.6 - 54.4Gb/saniye veri transfer hızı
» GDDR4: 1600 - 2400MHZ saat hızı, 64 - 156.6Gb/saniye veri transfer hızı
Yeni kartlarda kullanılan GDDR4 ram video bellek çeşitleri ile gpu lar çok hızlı bir şekilde kareleri kaydetme ve birleştirme yeteneklerine sahip hale gelmektedirler.
Video Bios: Anakart bios yapısına sahip bir biosta ekran kartı üzerinde bulunmaktadır. Ekran kartı biosu ile bilgisayar çalıştırıldıktan sonra ekran kartı başlarken üzerinde uygulanması gereken ayarlar (frekans, gerilim) buradan okunarak düzenlenir. Ekran kartı bios ayarları ile kartın performansı arttırılabilir yani anakartta işlemci üzerinde yapılan overclock çalışması burada ekran kartı işlemcisi - gpu üzerinde yapılabilmektedir.
RAMDAC: Ekran kartı üzerinde dijital sinyalleri analog sinyallere çeviren bir digital - analog çevirici bulunmaktadır. RAMDAC (Random Access Memory Digital-to-Analog) adı verilen bu sistem ile CRT monitörler için gerekli olan ve bu monitörlerde değişiklik gösteren yenileme süreleri için ayarlama özelliği sağlamaktadır.
Giriş Çıkış Üniteleri: Ekran kartının verileri işledikten sonra görüntü birimi olan monitörlere gerekli bilgiyi göndermesi için kullanılan çıkış birimleri (DVI, VGA, SVGA) portları bulunmaktadır. Bunların dışında bilgisayarı normal televizyona bağlamak için kullanılan S-Video (tv out) çıkışıda bulunmaktadır.
Bu özelliklerin dışında ekran kartları üzerinde birçok ufak modül daha bulunmaktadır. Örnek olarak nvidia G92s mimarisine sahip çekirdeği bulunan 9800GX2 128 adet stream processors - hareket işlemcisi bulunmaktadır. Ayrıca yeni nesil kartlarda çoklu birleştirme desteği ile aynı markanın 2 kartını uygun şekilde birleştirerek çok daha fazla performans sağlanmış olur bu teknolojiyi inceleyecek olursak;
NVIDIA SLI: SLI (Scalable Link Interface) teknolojisi nvidia kartları için geliştirilen iki kartı aynı anakart üzerine bağlayarak grafik işleme performansını çok büyük ölçüde arttırmaya yarayan bir yapıdır. İki ayrı fiziksel nvidia ekran kartı üst bağlantı ile bağlandıktan sonra yazılım ile gerekli ayarlamalar yapılarak tek bir ekran kartı gibi çalışma şekli göstermesine rağmen iki adet ekran kartının performansına yakın bir güç sunmaktadır.
Aşağıdaki resimde nvidia sli bağlantı şekli çizilerek gösterilmiştir.
Bilgisayar ekranındaki bütün yazı ve grafiğin oluşturulmasında işlemci ile ekran arasında görev yapan dönüştürücülerdir. Bilgisayarlarda görüntü kalitesi hem ekran kartına hem de monitöre bağlıdır. Ekran kartının kalitesini ise fiziksel yapısı, kullandığı veriyolu ve ara yüz çeşidi (CGA, VGA, SVGA) belirmektedir. Ekran kartı bilgisayar sisteminin 4 bileşenini kullanır.
Anakart: Ekran kartına veri için bağlantı ve enerji sağlar.
MikroiĢlemci: Her bir pikselle ne yapacağı kararını verir.
Bellek: Ekran kartına gönderilecek bilgileri geçici olarak tutar.
Monitör: Ekran kartında gelen bilgileri görüntüler.
Ekran Kartının Yapısı ve Çalışması
Görüntünün oluşturulmasında ve monitöre aktarılmasında etkin rol alan temel bileşenler şunlardır.
VGA BIOS: Ekran kartının çalışmasını sağlayan komutlar içermektedir. Yani ekran kartının ne zaman ne iş yapacağını bu bileşen belirlemektedir.
Grafik İşlemci (GPU): Ekran kartının beyni gibidir. Görüntü hesaplamalarını ve görüntü işlemlerini mikroişlemciye (CPU) yansıtmadan ekran kartında gerçekleştiren bir yongadır.
Video RAM: Grafik işlemci görüntüyü oluştururken hafıza olarak ekran kartı üzerindeki hafızayı kullanmaktadır. Bu da ana belleğin sadece CPU tarafından kullanılarak performansın artmasına sebep olmaktadır.
RAMDAC (dijital-analog çevirici): Ekran kartının görüntü belleğindeki dijital (sayısal) verileri monitörde görüntülenecek analog sinyallere dönüştürerek ekran kartının monitör çıkışına gönderir. RAMDACin verileri dönüştürme ve aktarma hızı, ekran tazelenme hızını belirler. Bu hız Hz cinsinden ölçülür. Örneğin monitörün ekran tazeleme hızı 70 Hz olarak ayarlanmışsa görüntü saniyede 70 defa yenilenir.
LCD ekranlar dijital sinyalleri görüntülediklerinden ekran kartının görüntü belleğindeki görüntülenecek veriler RAMDACe gitmeden direkt ekran kartının DVI (digital visual interface) çıkışına aktarılır.
Bilgisayarın işlemcisi tarafından işlenen veriler anakart ile ekran kartının görüntü belleğine aktarılır. Görüntü işlemcisi görüntü belleğindeki verileri işler ve görüntü hesaplamalarını yaptıktan sonra görüntü belleğine gönderir. Bu veriler buradan RAMDAC birimine gider. Görüntü belleğindeki bilgiler RAMDACe aktarıldıktan sonra bu bellek boşalır. Boşalan belleğe görüntü işlemci tekrar veri iletir. RAMDAC bu dijital verileri monitörde görüntülenecek analog sinyallere dönüştürüp ekran kartının çıkışına gönderir. Bu işlemler sırasında Video BIOSda ekran kartının veri akışını kontrol eder ve düzenler. Veriyolu hızı, görüntü belleğinin kapasite büyüklüğü bu işlemlerin süresini azaltır ve görüntü kalitesini artırır.
Ekran Kartı Çeşitleri
Fiziksel yapısına göre ekran kartları onboard (tümleşik) ve harici (genişleme yuvalarına takılan) ekran kartları olmak üzere ikiye ayrılır. Günümüzde çeşitli üreticiler tarafından her türlü kullanıma uygun olarak ekran kartları üretilmektedir.
Veriyolu standardına göre ekran kartları; ISA, PCI, AGP, PCI-X ve PCI-e Şeklinde gruplandırılabilir.
Ekran Kartı Seçimi
Ekran kartı seçerken bilgisayarınızı ne amaçla kullanacağınıza karar vermiş olmanız gerekir. Ofis ortamında kullanılacak bir bilgisayarın sahip olacağı ekran kartı ya da basit işlerde kullanılacak bir bilgisayarda kullanılacak bir ekran kartı çok yüksek bir performans sunmak zorunda değildir; bu tip ihtiyaçlar için ortalama bir model yeterli olacaktır. Ancak yeni nesil bilgisayar oyunlarını oynamak isteyen ya da tasarım, çizim ve animasyon yazılımları ile uğraşmayı düşünen bir kullanıcı, çok daha gelişmiş ve yüksek fiyat karşılığında satılan modellere yönelmelidir.
SLI: SLI (scalable link ınterface) teknolojisi iki kartı aynı anakart üzerine bağlayarak grafik işleme performansını çok büyük ölçüde artırmaya yarayan bir yapıdır. İki ayrı fiziksel ekran kartı üst bağlantı ile bağlandıktan sonra yazılım ile gerekli ayarlamalar yapılarak tek bir ekran kartı gibi çalışma şekli göstermesine rağmen iki adet ekran kartının performansına yakın bir güç sunmaktadır. Aşağıdaki resimde SLI bağlantı şekli çizilerek gösterilmiştir.
Crossfire: SLI teknolojisine benzer bir teknoloji olan ve crossfire teknolojisi ile2 veya daha fazla çekirdeğe sahip ekran kartı, uygun şartlar altında birbirine bağlanarak performans artışı sağlanmaktadır. 75PCI-e ekran kartı günümüzde en çok kullanılan ekran kartı çeşididir. Sebebi ise veriyolları konusunda anlattığımız gibi PCI-e veriyolunun bant genişliğinin yüksek oluşudur.
Bütünleşik ekran kartı nedir?
Bütünleşik ekran kartı, ekran kartının anakart üreticisi tarafından anakartla bütünleşik olarak üretilmesidir. Bu durumda ekran kartı genellikle kötü 3 boyutlu görüntü performansı ortaya koyar ve ihtiyaç duyduğu hafıza yükünü sistem hafızası (RAM) içerisinden alarak, sistemin kullandığı hafıza miktarını azaltır.
Ayrı olarak üretilen ekran kartları: Özellikle işlemci teknolojisindeki gelişmelere paralel olarak 3 boyutlu oyunların daha çok geliştirilmeye başlanması ile, yüksek performanslı ekran kartlarına olan gereksinim de artmaya başladı. Kendi hafıza birimine (RAM) ve kendi işlemcisine, ve bazı durumlarda kendisine ait ayrı bir fana sahip olan ekran kartları üretilmeye başlandı. Günümüzde, oyun oynamak ya da mimarlık ve mühendislik projelerinde ihtiyaç duyulan çizimleri gerçekleştirmek için, ayrı bir ekran kartı almak, yüksek performans için genellikle daha uygun olmaktadır
Toplamadır.
Yeni nesil ekran kartlarında gpu ve bellekleri çektiği güçler arttığı için soğutulmaya ihtiyaç duyulmaktadır. Özellikle büyük güç gereksinimi bulunan kartların güç bağlantılar ayrı bir port ile yapılıp soğutma modülleri oldukça büyük yüzeyli ve petekli şekildedir. Yukarıdaki soğutucu yüzeyi çıkarılmış kart resmi Nvidia 8800GTS kartına ait olup ortadaki çekirdek G80 mimarisine sahiptir. Bu kartın soğutuculu resmi aşağıda gözükmektedir.
Yeni nesil kartlarda artık kullanılmamakla birlikte monitör bağlantı noktası olarak DVI ve CRT portları bulunmaktadır. CRT kullanıcıları için kart ile birlikte DIV/CRT dönüştürücü soketleri bulunmaktadır.
Ekran Kartı Nasıl Çalışır?
Temel olarak çalışma mantığı pci express veya agp slotundan aldığı bilgileri uygun şekilde işleyerek görüntü haline dönüştürmektedir. Görüntüler işlenirken gölgelendirme, 3d efektleri gibi işlemlerden sonra video memory - video bellek entegrelerine kayıt edilerek birleştirme işlemleri gerçekleştirilir ve bu işlemlerden sonra elde edilen görüntüler çıkış portlarına gönderilir. Yani film izlerken veya oyun oynarken hareketli olan görüntüler aslında kare kare işlenerek birleştirilip oluşturulmaktadır. Eklenecek olan efektler gpu üzerindeki, (pixel, texture, shader, raster operations pipeline - rop, vertex vs..) gibi ünitelerde işlenip video bellek yani ekran kartı üzerindeki belleklere iletilmektedir.
Ekran Kartının Üniteleri
Ekran kartı üzerindeki üniteler ve yapıları hakkında temel bilgileri verecek olursak;
GPU - Graphics processing unit:
Bilgisayar işlemcisine benzer bir yapısı vardır. Üzerinde matematiksel işlemleri gerçekleştirmek için bir ALU ve bunu dışında grafik işlemeye yönelik özel bölümler bulunmaktadır. GPU yu CPU dan ayıran en temel özellik ise grafik işlemeye yönelik güçlendirilmiş bir işlemci olmasıdır. Grafik konusunda çok güçlü bir etkiye sahip olup bilgisayar işlemcisinden genel itibariyle çok daha fazla transistör sayısına sahiptir (yeni ve üst modellerde). Günümüzde ekran kartları için gpu üreten iki büyük firma bulunmaktadır. Nvidia ve Ati aralarındaki sürekli rekabetten dolayı her geçen gün gpu mimarilerini güçlendirmekte ve kapasitelerini arttırmaktadır. Nvidia ve atinin geçmişten günümüze mimarilerine bakacak olursak;
» Nvidia: NVIDIA NV4, NV5, NV10, NV11, NV15, NV17, NV18, NV20, NV25, NV28, NV30, NV31, NV34, NV35, NV36, NV38, NV40 (175 milyon transistör - 130nm üretim teknolojisi), NV41, NV44, NV44A, NV48, G70, G71, G72, G73, G80, G84, G86, G92 ve G92s mimarili gpu çekirdekleri.
» ATI: ATI R200, RV250, RV280, R300, RV350, R350, RV360, R360, RV370, RV380, R420, RV410, R423, R430, R480, RV515, R520, RV530, RV560, RV570, R580, R580+, R600, RV610, RV620 LE, RV620 PRO, RV630, RV635 PRO, RV670, RV670 XT ve RV670 PRO mimarili gpu çekirdekleri.
Aşağıdaki resimde örnek nvidia g92 ve ati r600 çekirdekleri gözükmektedir.
Firmaları son çıkardığı gpu çekirdeklerini inceleyecek olursak;
G80: 681 milyon transistör, 90nm üretim teknolojisi, 108W güç gereksinimi
G92: 754 milyon transistör, 65nm üretim teknolojisi, 146W güç gereksinimi
RV620 Pro: 180 milyon transistör, 55nm üretim teknolojisi, 40 adet SPU (Stream Processing Units)
R580: 384 milyon transistör, 90nm üretim teknolojisi
R600: 720 milyon transistör, 80nm üretim teknolojisi
Mobile PCI Express Module - MXM: Yeni nesil ekran kartlarının artık bir çoğu pci express x16 port teknolojisine göre üretilmektedir. 4000/8000MB/saniye veri transferine olanak sağlayan bu iletişim teknolojisi ile kartların daha uyumlu çalışması ise chip üreticileri kart üstüne donanımsal pci express uyumlandırıcı entegrelerini koymaktadırlar. Bu yöntemle iletişim protokolü için daha uyumlu ve daha hızlı kartlar üretilebilmektedir. Ekran kartları için kullanılan anakart portlarının tarihi gelişimine kısaca bakacak olursak;
- ISA XT- 8MB/Saniye, ISA AT 16MB/saniye, MCA, EISA, VESA, PCI, AGP 1x 264MB/Saniye, AGP 2x, AGP 4x, AGP 8x 2000MB/Saniye, PCIe x1, PCIe x4, PCIe x8, PCIe x16 4000/8000MB/saniye şekline veri transfer hızlarına sahiplerdir. Aşağıdaki resimde Nvidia MXM entegre modülü gözükmektedir.
Video Memory - Bellek: Yazının başlangıcında da açıkladığımız gibi ekran kartı işlemcileri, grafik işlemlerini çok daha hızlı yapmak ve kablo sorunundan kurtulmak için gerekli olan ram bellekleri kart üstüne işlemcinin çevresine takmaktadırlar. Mesafe yakınlığı ve yer avantajlarından dolayı fiziksel olarak ta bu işlem çok büyük avantaj sağlamaktadır. Ayrıca gpu ile bellekler arasındaki binlerce bağlantı bu kısa mesafede gerçekleştiği için hız konusunda da inanılmaz avantajlar oluşmaktadır. Aşağıdaki resimde gpu ve çevresinde video bellekler gözükmektedir.
Video bellek modüller çeşitli chip üreticileri tarafından üretilmektedir. Bunlardan en bilinenler; Samsung, Kingston, Hynix. Üretim teknolojilerini inceleyecek olursak;
» DDR: 166 - 950MHZ saat hızı, 1.2 - 30.4Gb/saniye veri transfer hızı
» DDR2: 533 - 1000MHZ saat hızı, 18.5 - 16Gb/saniye veri transfer hızı
» GDDR3: 700 - 1800MHZ saat hızı, 5.6 - 54.4Gb/saniye veri transfer hızı
» GDDR4: 1600 - 2400MHZ saat hızı, 64 - 156.6Gb/saniye veri transfer hızı
Yeni kartlarda kullanılan GDDR4 ram video bellek çeşitleri ile gpu lar çok hızlı bir şekilde kareleri kaydetme ve birleştirme yeteneklerine sahip hale gelmektedirler.
Video Bios: Anakart bios yapısına sahip bir biosta ekran kartı üzerinde bulunmaktadır. Ekran kartı biosu ile bilgisayar çalıştırıldıktan sonra ekran kartı başlarken üzerinde uygulanması gereken ayarlar (frekans, gerilim) buradan okunarak düzenlenir. Ekran kartı bios ayarları ile kartın performansı arttırılabilir yani anakartta işlemci üzerinde yapılan overclock çalışması burada ekran kartı işlemcisi - gpu üzerinde yapılabilmektedir.
RAMDAC: Ekran kartı üzerinde dijital sinyalleri analog sinyallere çeviren bir digital - analog çevirici bulunmaktadır. RAMDAC (Random Access Memory Digital-to-Analog) adı verilen bu sistem ile CRT monitörler için gerekli olan ve bu monitörlerde değişiklik gösteren yenileme süreleri için ayarlama özelliği sağlamaktadır.
Giriş Çıkış Üniteleri: Ekran kartının verileri işledikten sonra görüntü birimi olan monitörlere gerekli bilgiyi göndermesi için kullanılan çıkış birimleri (DVI, VGA, SVGA) portları bulunmaktadır. Bunların dışında bilgisayarı normal televizyona bağlamak için kullanılan S-Video (tv out) çıkışıda bulunmaktadır.
Bu özelliklerin dışında ekran kartları üzerinde birçok ufak modül daha bulunmaktadır. Örnek olarak nvidia G92s mimarisine sahip çekirdeği bulunan 9800GX2 128 adet stream processors - hareket işlemcisi bulunmaktadır. Ayrıca yeni nesil kartlarda çoklu birleştirme desteği ile aynı markanın 2 kartını uygun şekilde birleştirerek çok daha fazla performans sağlanmış olur bu teknolojiyi inceleyecek olursak;
NVIDIA SLI: SLI (Scalable Link Interface) teknolojisi nvidia kartları için geliştirilen iki kartı aynı anakart üzerine bağlayarak grafik işleme performansını çok büyük ölçüde arttırmaya yarayan bir yapıdır. İki ayrı fiziksel nvidia ekran kartı üst bağlantı ile bağlandıktan sonra yazılım ile gerekli ayarlamalar yapılarak tek bir ekran kartı gibi çalışma şekli göstermesine rağmen iki adet ekran kartının performansına yakın bir güç sunmaktadır.
Aşağıdaki resimde nvidia sli bağlantı şekli çizilerek gösterilmiştir.
Bilgisayar ekranındaki bütün yazı ve grafiğin oluşturulmasında işlemci ile ekran arasında görev yapan dönüştürücülerdir. Bilgisayarlarda görüntü kalitesi hem ekran kartına hem de monitöre bağlıdır. Ekran kartının kalitesini ise fiziksel yapısı, kullandığı veriyolu ve ara yüz çeşidi (CGA, VGA, SVGA) belirmektedir. Ekran kartı bilgisayar sisteminin 4 bileşenini kullanır.
Anakart: Ekran kartına veri için bağlantı ve enerji sağlar.
MikroiĢlemci: Her bir pikselle ne yapacağı kararını verir.
Bellek: Ekran kartına gönderilecek bilgileri geçici olarak tutar.
Monitör: Ekran kartında gelen bilgileri görüntüler.
Ekran Kartının Yapısı ve Çalışması
Görüntünün oluşturulmasında ve monitöre aktarılmasında etkin rol alan temel bileşenler şunlardır.
VGA BIOS: Ekran kartının çalışmasını sağlayan komutlar içermektedir. Yani ekran kartının ne zaman ne iş yapacağını bu bileşen belirlemektedir.
Grafik İşlemci (GPU): Ekran kartının beyni gibidir. Görüntü hesaplamalarını ve görüntü işlemlerini mikroişlemciye (CPU) yansıtmadan ekran kartında gerçekleştiren bir yongadır.
Video RAM: Grafik işlemci görüntüyü oluştururken hafıza olarak ekran kartı üzerindeki hafızayı kullanmaktadır. Bu da ana belleğin sadece CPU tarafından kullanılarak performansın artmasına sebep olmaktadır.
RAMDAC (dijital-analog çevirici): Ekran kartının görüntü belleğindeki dijital (sayısal) verileri monitörde görüntülenecek analog sinyallere dönüştürerek ekran kartının monitör çıkışına gönderir. RAMDACin verileri dönüştürme ve aktarma hızı, ekran tazelenme hızını belirler. Bu hız Hz cinsinden ölçülür. Örneğin monitörün ekran tazeleme hızı 70 Hz olarak ayarlanmışsa görüntü saniyede 70 defa yenilenir.
LCD ekranlar dijital sinyalleri görüntülediklerinden ekran kartının görüntü belleğindeki görüntülenecek veriler RAMDACe gitmeden direkt ekran kartının DVI (digital visual interface) çıkışına aktarılır.
Bilgisayarın işlemcisi tarafından işlenen veriler anakart ile ekran kartının görüntü belleğine aktarılır. Görüntü işlemcisi görüntü belleğindeki verileri işler ve görüntü hesaplamalarını yaptıktan sonra görüntü belleğine gönderir. Bu veriler buradan RAMDAC birimine gider. Görüntü belleğindeki bilgiler RAMDACe aktarıldıktan sonra bu bellek boşalır. Boşalan belleğe görüntü işlemci tekrar veri iletir. RAMDAC bu dijital verileri monitörde görüntülenecek analog sinyallere dönüştürüp ekran kartının çıkışına gönderir. Bu işlemler sırasında Video BIOSda ekran kartının veri akışını kontrol eder ve düzenler. Veriyolu hızı, görüntü belleğinin kapasite büyüklüğü bu işlemlerin süresini azaltır ve görüntü kalitesini artırır.
Ekran Kartı Çeşitleri
Fiziksel yapısına göre ekran kartları onboard (tümleşik) ve harici (genişleme yuvalarına takılan) ekran kartları olmak üzere ikiye ayrılır. Günümüzde çeşitli üreticiler tarafından her türlü kullanıma uygun olarak ekran kartları üretilmektedir.
Veriyolu standardına göre ekran kartları; ISA, PCI, AGP, PCI-X ve PCI-e Şeklinde gruplandırılabilir.
Ekran Kartı Seçimi
Ekran kartı seçerken bilgisayarınızı ne amaçla kullanacağınıza karar vermiş olmanız gerekir. Ofis ortamında kullanılacak bir bilgisayarın sahip olacağı ekran kartı ya da basit işlerde kullanılacak bir bilgisayarda kullanılacak bir ekran kartı çok yüksek bir performans sunmak zorunda değildir; bu tip ihtiyaçlar için ortalama bir model yeterli olacaktır. Ancak yeni nesil bilgisayar oyunlarını oynamak isteyen ya da tasarım, çizim ve animasyon yazılımları ile uğraşmayı düşünen bir kullanıcı, çok daha gelişmiş ve yüksek fiyat karşılığında satılan modellere yönelmelidir.
SLI: SLI (scalable link ınterface) teknolojisi iki kartı aynı anakart üzerine bağlayarak grafik işleme performansını çok büyük ölçüde artırmaya yarayan bir yapıdır. İki ayrı fiziksel ekran kartı üst bağlantı ile bağlandıktan sonra yazılım ile gerekli ayarlamalar yapılarak tek bir ekran kartı gibi çalışma şekli göstermesine rağmen iki adet ekran kartının performansına yakın bir güç sunmaktadır. Aşağıdaki resimde SLI bağlantı şekli çizilerek gösterilmiştir.
Crossfire: SLI teknolojisine benzer bir teknoloji olan ve crossfire teknolojisi ile2 veya daha fazla çekirdeğe sahip ekran kartı, uygun şartlar altında birbirine bağlanarak performans artışı sağlanmaktadır. 75PCI-e ekran kartı günümüzde en çok kullanılan ekran kartı çeşididir. Sebebi ise veriyolları konusunda anlattığımız gibi PCI-e veriyolunun bant genişliğinin yüksek oluşudur.
Bütünleşik ekran kartı nedir?
Bütünleşik ekran kartı, ekran kartının anakart üreticisi tarafından anakartla bütünleşik olarak üretilmesidir. Bu durumda ekran kartı genellikle kötü 3 boyutlu görüntü performansı ortaya koyar ve ihtiyaç duyduğu hafıza yükünü sistem hafızası (RAM) içerisinden alarak, sistemin kullandığı hafıza miktarını azaltır.
Ayrı olarak üretilen ekran kartları: Özellikle işlemci teknolojisindeki gelişmelere paralel olarak 3 boyutlu oyunların daha çok geliştirilmeye başlanması ile, yüksek performanslı ekran kartlarına olan gereksinim de artmaya başladı. Kendi hafıza birimine (RAM) ve kendi işlemcisine, ve bazı durumlarda kendisine ait ayrı bir fana sahip olan ekran kartları üretilmeye başlandı. Günümüzde, oyun oynamak ya da mimarlık ve mühendislik projelerinde ihtiyaç duyulan çizimleri gerçekleştirmek için, ayrı bir ekran kartı almak, yüksek performans için genellikle daha uygun olmaktadır
Toplamadır.
