Videokaart: erinevus redaktsioonide vahel

[[Pilt:Videokaardiskeem.jpg|pisi|Videokaardi ülesehitusehitus]]

Videokaardid on läbi käinud pika tee alates sellest, kui IBM esitles esimest esindajat 1981. aastal enda arvutiga IBM PC. Monokroomse kuvaadapteri nime (Monochrome Display Adapter – MDA) kandev kaart omas 4 kB mälu ning oskas väljastada teksti näitavale kuvarile rohelist või valget teksti mustal taustal. 1987. aastal ilmus videokaartide maailma uus standard – VGA (Video Graphics Array). VGA standard sai vägagi laialt levinuks ja viis paljude nimekate firmade, näiteks ATI, S3 ja Cirrus Logic, loomiseni. VGA standardile järgnes juba Super VGA standard, mille eeliseks VGA ees oli parem lahutus, rohkem värve ningja suur hulk mälu (2 MB). Aastal 1995 väljastati esimesed 2D- ja 3D-videokaardid, mis võimaldasid 3D-funktsioone. Need videokaardid olid arendatud firmade Matrox, Creative, S3 ja ATI poolt. Aastal 1997 lõi firma nimegaettevõte 3dfx esimese graafikaprotsessori nimega Voodoo, mis oli enda aja kohta väga võimas ning oskas kasutada 3D-efekte. Varsti pärast Voodoo ilmumist tõi 3dfx turule uue graafikaprotsessori Voodoo2, mille peale 3dfx konkurent NVIDIA tõi turule enda graafikaprotsessorid (TNT, TNT2). Samal ajal lõi Intel [[kiirendatud graafikaport|kiirendatud graafikapordi AGP]], mis täitis tühimiku videokaardi ja mikroprotsessorite vahel. NVIDIA jätkas videokaartide turu vallutamist ja aastal 1999 muutus NVIDIA maailma peamiseks videokaartide tootjaks. Aastatel 1999–2001 olid põhiliselt fokuseeritud 3D-graafikat puudutavate algoritmide täiustamisele. Mõne aja möödudes võeti videokaartides kasutusele ka DDR tehnoloogia, kuna nähti vajadust suurendada andmete edastamise kiirust videokaardi mälu ja graafikaprotsessori vahel. DDR-i tulekuga suurenesid mälumahud 32 megabaidilt 128 megabaidini.

[[Personaalarvuti]] videokaart ühendatakse [[emaplaat|emaplaadi]] [[ISA siin|ISA]], [[MCA]], [[VLB]], [[PCI siin|PCI]], [[AGP]], [[PCI-X]] või [[PCI-Express|PCI-Expressi]] [[siin]]iga. Seni on kõige levinumaks ühendumiselevinuim viisiksühendusviis PCI-ExpressExpressi ühendus. Videokaardi väljundi saamiseks ühendatakse videokaart omakorda [[kuvar]]iga, kasutades [[VGA]], [[DVI]], [[S-Video]], [[DMS-59]] või [[HDMI]]-ühendust.

[[Pilt:Gpu-connector.jpg|pisi|center|500px|Vasakult paremale: [[Video In Video Out]] [[S-Video]] jaoksjaols, [[DVI]] [[HDTV]] jaoks ningja [[DE-15]] [[VGA]] jaoks]]

Graafikakaardi protsessor (ingl. ''Graphics Processing Unit'' – GPU) teostab graafika viimistlemiseks vajalikke keerulisi matemaatilisi ja geomeetrilisi arvutusi. Lisaks oma töötlusvõimsusele kasutab graafikaprotsessor (GPU) eriprogrammeerimisviisi abi andmete analüüsiks ja kasutamiseks. Kujutise kvaliteedi parandamiseks kasutab graafikaprotsessor:

* täisstseenset antiaalias põhimõtet (Full''full scene anti aliasing'' – FSAA), mis muudab kolmemõõtmeliste objektide servad sujuvamaks;

* anisotroopset filtreerimist (Anisotropic''anisotropic filtering'' – AF), mis muudab kujutise selgemaks ja teravamaks.

[[RAMDAC]] on videokaardil asuv RAM-i [[kiip]], mis muudab digitaalsignaali analoogsignaaliks. RAMDAC reguleerib videokaardi funktsioone. Sõltuvalt RAMDAC-is kasutusel olevatest bittide arvust ja andmevahetuskiirusest, suudab RAMDAC toetada erinevaid värskendussagedusi. Mõnel kaardil on lausa mitu RAMDAC-i, mis võimaldavad suurendada tootlikkust ja ühendada kaardiga rohkem kui ühe kuvari. RAMDAC saadab lõpliku pildi läbi kaabli kuvarisse. CRT-kuvarite puhul on väga oluline hoida värskendussagedust kõrgemal kui 75 Hz, kuna sellest madalam värskendussagedus väsitab "värisemise" tõttu liigselt silmi. Tehnoloogilise erinevuse tõttu ei ole nn "värisemine" LCD-kuvarite puhul probleemiks. Digitaalsete kuvarite populaarsuse kasvu tõttu integreeritakse RAMDAC GPU sisse, mistõttu on ta iseseisva osana kadumas. Kõik tänapäevased LCD-d, plasmakuvarid ja telerid töötavad digitaalsignaalil, mistõttu nad ei vaja RAMDAC-i olemasolu.

[[Video BIOS]] on lihtne (ning tavaliselt kasutaja eest peidetud) programm, mis juhib videokaardi operatsioone ning sisaldab juhendeid selleks, et arvuti ja tarkvara saaksid suhelda videokaardiga. Video BIOS võib sisaldada informatsiooni videokaardi mälu viiteaegade, graafikaprotsessori töökiiruse ja voltide ning muude videokaardiga seonduvate parameetrite kohta. Mõned spetsialistid otsustavad parandada oma arvuti graafikakaardi tootlikkust seades käsitsi läbi Video BIOS-i sätete graafikaprotsessori kella kiiruse suuremaks, see on tuntud kui juurdekruttimine (''overclocking''). Tavaliselt siiski krutitakse juurde mälu sagedust, sest GPU kella kruttimine võib põhjustada GPU ülekuumenemise, mis võib halval juhul teha taastumatut kahju videokaardile. Kuigi juurdekruttimine võib parandada tootlikkust, muudab see ka tootja garantii kehtetuks, sest kaardi tootja annab garantii ainult tootja poolt seadistatud töörežiimi kohta.

| '''[[DDR mälu|DDR]]'''

| '''[[DDR2]]'''

| '''[[GDDR3]]'''

| '''[[GDDR4]]'''

| '''[[GDDR5]]'''

Kui graafikaprotsessor loob kujutise, siis ta vajab kohta, kus hoida infot lõpetatud piltide kohta. Selleks kasutab ta videokaardi mälu (RAM), ladustades andmed iga pikselipiksli, tema värvi ja asukoha kohta ekraanil. Osa mälust (RAM) võib täita raampuhvri rolli, see tähendab, et hoitakse lõpetatud kujutisi, kuni saabub aeg neid kuvada. Tüüpiliselt töötab videomälu (RAM) väga suurel kiirusel ja omab "kahepoolset sadamakaid," see tähendab, et süsteem võib andmeid lugeda ja kirjutada üheaegselt. Operatiivmälu (RAM) on ühendatud digitaal-analoogmuunduriga (''digital-to-analog converter'' – DAC), mida tuntakse ka nimega RAMDAC-ina, mis tõlgib kujutise kuvarile mõistetavaks analoogsignaaliks. Videokaartide muutmälu maht on vahemikus 128 MB kuni 4 GB. Tavaliselt kasutavad videokaardid spetsiaalset ja kiiret muutmälu, näiteks [[VRAM]]i, [[WRAM]]i, [[SGRAM]]i jne. Aastal 2003 baseerus videokaartides kasutusel olev muutmälu [[DDR (mälu)|DDR]]-tehnoloogial. Aja möödudes on videokaartide tootjad läinud üle uutele ja palju kiirematele tehnoloogiatele, näiteks [[DDR2 SDRAM|DDR2]], [[GDDR3]], [[GDDR4]],[[GDDR5]]. Laiatarbekasutuses olevate videokaartide mälude taktsammud on vahemikus 400 MHz kuni 3,8 GHz.

*[[radiaator]]: – passiivne jahutusseade. Suunab kuumuse videokaardilt eemale, kasutades soojusjuhtivat metalli (tavaliselt tehtud alumiiniumist või vasest). Õhk (või mõnel juhul vesi) toimib seejärel soojusvahetina, mis viib kuumuse videokaardist eemale.

*[[ventilaator]]: – aktiivne jahutusseade. Ventilaatorid on tavaliselt kasutuses radiaatoritega, suurendades seeläbi soojusülekande efektiivsust. Liikuvate osade tõttu vajab ventilaator püsivat hooldust.