Karta graficzna to jeden z podstawowych podzespołów bazowych komputera. Odpowiada za renderowanie i wyświetlanie grafiki na monitorach oraz matrycach urządzeń przenośnych. Budowa karty graficznej różni się znacząco w zależności od urządzenia do którego jest dedykowana. Posiada jednak wspólne cechy dla wszystkich urządzeń i to właśnie o nich opowiemy w tym wpisie.
Jak zbudowana jest karta graficzna ?
Karta graficzna (GPU) to samodzielne urządzenie, które zawiera rdzeń GPU, pamięć graficzną (VRAM), układ zasilania, dedykowany układ chłodzenia oraz wiele innych komponentów, które są niezbędne do jego działania. Więcej na temat budowy karty graficznej znajduje się TUTAJ.
Mózg karty graficznej
Rdzeń GPU – Jest to główny procesor graficzny, który wykonuje obliczenia związane z grafiką. Rdzeń GPU składa się z jednostek strumieniowych, jednostek teksturujących, jednostek rasteryzujących i innych komponentów opisanych wcześniej. Do wykonywania obliczeń rdzeń GPU wykorzystuje szereg struktur mikroelektronicznych takich jak tranzystory, kondensatory, rezystory, kontrolery czy inne mikro półprzewodniki. Wydajność GPU określa się na podstawie wielu parametrów. Najczęściej używanymi jest taktowanie (Clock Speed), liczba jednostek strumieniowych, ilość pamięci graficznej, szerokość szyny pamięci czy architektura GPU.
Prawa ręka karty graficznej
Karta graficzna posiada własną pamięć, zwaną pamięcią graficzną (Graphics Memory) lub VRAM. Pamięć ta jest wykorzystywana do przechowywania tymczasowych i stałych danych związanych z grafiką, takich jak tekstury, bufory klatek, informacje o geometrii, shadery itp. Pamięć graficzna jest często typu GDDR (Graphics Double Data Rate) wyrażanych w klasach i ma dużą przepustowość, co umożliwia szybki dostęp do danych. Aktualnie (2023r.) najwyższą klasą pamięci VRAM jest GDDR6.
Jedną ze składowych GPU jest Interfejs pamięci (Memory Interface). Jest to ścieżka komunikacji między rdzeniem GPU a pamięcią graficzną. Ten interfejs zarządza przesyłaniem danych między rdzeniem GPU a pamięcią, kontroluje taktowanie pamięci i zoptymalizuje transfer danych.
Układ zasilania karty graficznej
Niezbędnym elementem każdego układu GPU jest układ zasilania (Power Delivery). Każda karta graficzna posiada własny układ zasilania, który dostarcza energię do rdzenia GPU i innych komponentów. Układ zasilania składa się zazwyczaj z sekcji regulacji napięcia, kondensatorów, cewek, tranzystorów kluczujących i innych elementów, które zapewniają stabilne i odpowiednie napięcie dla pracy GPU.
Układ chłodzenia karty graficznej
W mocnych kartach graficznych producenci kładą bardzo duży nacisk na układ chłodzenia. Potrzebuje go nie tylko wspomniany wcześniej rdzeń GPU, ale również pamięć graficzna VRAM, a nawet układ zasilania. Głównym zadaniem układu chłodzenia jest utrzymywanie odpowiedniej temperatury rdzenia GPU. Dodatkowo pełni rolę odprowadzania ciepła z kości pamięci oraz układu zasilającego. Kluczowe w budowie układu chłodzenia do prawidłowej regulacji temperatury są radiatory, ciepłowody (heatpipe’y), wentylatory lub w przypadku zaawansowanych i drogich modeli – nawet chłodzenia cieczą.
Złącza wideo
W kartach graficznych PCI, aby wyprowadzić obraz na zewnętrzny monitor wymagane są złącza wideo. Karta graficzna posiada złącza wideo najczęściej w dwóch lub trzech różnych interfejsach, które umożliwiają podłączenie monitora lub innych urządzeń wyjściowych. Najczęstsze złącza wideo to HDMI (High-Definition Multimedia Interface), DisplayPort i DVI (Digital Visual Interface). W większości urządzeń przenośnych takich jak laptop, tablet czy smartfon złącza wideo są częścią zintegrowaną układu graficznego. Wyjścia wideo w tych urządzeniach są częścią integralną płyty gównej. Te komponenty składają się na budowę karty graficznej. Ważne jest, aby pamiętać, że karty graficzne mogą mieć różne konfiguracje i funkcje w zależności od modelu, producenta i przeznaczenia (np. karty dla graczy, profesjonalne karty graficzne, itp.).
Powiązane artykuły:
