Главная

4. Акселераторы и видеопроцессоры

До сих пор мы в основном уделяли внимание разрешающей способности и количеству воспроизводимых цветов, ничего не говоря о скорости работы видеоадаптера. Понятно, что чем большее количество памяти занимает изображение, тем большее число байт необходимо обрабатывать и пересылать на монитор, причем за время, ограниченное прямым ходом кадровой разверт­ки. Следует также помнить о том, что сама видеопамять – это ресурс, который разделяют между собой микропроцессор систе­мы и видеоконтроллер.

Стоит обратить внимание, что обычная микросхема фрейм-контроллера является, вообще говоря, достаточно пассивным уст­ройством. Все операции по записи и модификации данных в ви­деопамяти выполняет сам процессор системы. Следовательно, чем быстрее используемый микропроцессор, тем быстрее начинает работать и видеоподсистема компьютера. Однако и здесь сущест­вует определенный предел, который связан с конечным быстро­действием системной шины, через которую и происходит обмен между процессором и видеоадаптером. Так, например, сис­темная шина ISA работает на тактовой частоте 8 МГц, использо­вание локальной шины VL-bus с тактовой частотой 50 МГц по­зволило ускорить работу примерно в 6 раз.

Однако более логичным выходом из сложившейся ситуации было бы использование более “интеллектуального” видеоконтрол­лера, который может разгрузить основной процессор от неко­торых рутинных операций. Стоит отметить, что в настоящее вре­мя видеоадаптеры с фрейм-контроллером производятся. Подав­ляющее большинство видеоадаптеров базируется на так назы­ваемых ускорителях (акселераторах), реже на графиче­ских сопроцессорах.

Акселераторы и графические сопроцессоры повышают быст­родействие видеоподсистемы отчасти благодаря сокращению ко­личества информации, передаваемой по системной шине компь­ютера. Часть изображения может создаваться этими устройства­ми уже без загрузки основного процессора. Для этого им посыла­ются специальные команды или даже небольшие подпрограммы (для сопроцессоров). Собственно акселератор представляет из себя специализированный графический сопроцессор, направлен­ный на выполнение строго определенного перечня графических операций с ориентацией на конкретные программы и приложе­ния. Соответственно графический сопроцессор – устройство бо­лее универсальное, которое можно запрограммировать на выпол­нение практически любых графических функций. Таким обра­зом, основная разница между сопроцессором и акселератором состоит в степени их программируемости. Поскольку эти уст­ройства оптимизированы именно для выполнения графических операций, то и все такие операции они выполняют быстрее, чем универсальный микропроцессор, кроме того, работают они с ним параллельно.

Широкое применение Windows подтолкнуло развитие видео­адаптеров с акселераторами, в первую очередь ориентированны­ми именно на эту программную среду. Большинство микросхем акселераторов берет на себя выполнение операций перемещения фрагментов растрового изображения (битовых блоков) BitBlt, ри­сования линий и многоугольников, закрашивания определенным цветом указанных многоугольников, а также поддержку аппарат­ного курсора.