Scheda VideoScheda VideoR

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Cos’è la Scheda Video?Cos’è la Scheda Video?

La scheda video è quel La scheda video è quel componente del componente del computer che mostra computer che mostra l’Output sul monitor. l’Output sul monitor.

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Ruolo delle schede videoRuolo delle schede video

Con il crescere delle Con il crescere delle applicazioni multimediali e dei applicazioni multimediali e dei video giochi, oggi anche 3D, il video giochi, oggi anche 3D, il ruolo delle scheda video è ruolo delle scheda video è divenuto sempre più importante. divenuto sempre più importante. Rispetto ad alcuni anni fa si Rispetto ad alcuni anni fa si sono evolute moltissimo, e oggi sono evolute moltissimo, e oggi possono considerarsi come possono considerarsi come processori aggiuntivi alla CPU. processori aggiuntivi alla CPU.

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Differenza tra vecchio e Differenza tra vecchio e nuovonuovo

La differenza principale tra le vecchi e le nuove La differenza principale tra le vecchi e le nuove schede video è che quelle vecchie si occupavano schede video è che quelle vecchie si occupavano soltanto di visualizzare l’immagine su schermo, soltanto di visualizzare l’immagine su schermo, tutti i calcoli venivano effettuati dalla cpu, quelle tutti i calcoli venivano effettuati dalla cpu, quelle moderne ,invece, grazie al processore che hanno moderne ,invece, grazie al processore che hanno integrato, svolgono autonomamente tutti i integrato, svolgono autonomamente tutti i calcoli, e la sciando così libero la CPU di calcoli, e la sciando così libero la CPU di eseguire altre istruzioni. eseguire altre istruzioni.

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Evoluzione sul mercatoEvoluzione sul mercato

L’evoluzione che ha avuto questa L’evoluzione che ha avuto questa periferica non è paragonabile a nessun periferica non è paragonabile a nessun altro hardware. La guerre sul mercato altro hardware. La guerre sul mercato da case come 3DFx, ATI, Matrox, da case come 3DFx, ATI, Matrox, nVidia, Diamone Multimedia e S3 ha nVidia, Diamone Multimedia e S3 ha spazzato via tutti gli altri concorrenti, spazzato via tutti gli altri concorrenti, le schede video venivano cambiate le schede video venivano cambiate continuamente, e dopo pochi mesi una continuamente, e dopo pochi mesi una scheda diviene già vecchia. scheda diviene già vecchia.

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Modalità di lavoroModalità di lavoro

Le schede video possono Le schede video possono lavorare in una o più modalità:lavorare in una o più modalità:

Modalità TestoModalità Testo Modalità GraficaModalità Grafica

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Modalità testoModalità testoLo schermo, nella modalità testo viene organizzato come Lo schermo, nella modalità testo viene organizzato come una griglia di caselle rettangolari, nelle quali vengono scritti una griglia di caselle rettangolari, nelle quali vengono scritti dei caratteri. In questa modalità per scrivere una parola è dei caratteri. In questa modalità per scrivere una parola è sufficiente che la CPU invii il codice asci dei caratteri alla sufficiente che la CPU invii il codice asci dei caratteri alla RAM della scheda video, sarà poi la GPU a tradurre i codice RAM della scheda video, sarà poi la GPU a tradurre i codice in serie di pixel e visualizzare i caratteri.in serie di pixel e visualizzare i caratteri.

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Modalità GraficaModalità Grafica

In modalità grafica la GPU specifica In modalità grafica la GPU specifica l’immagine pixel per pixel. Il colore di l’immagine pixel per pixel. Il colore di ogni pixel è specificato singolarmente, e ogni pixel è specificato singolarmente, e ciò richiede un uso da 10 a 1000 volta ciò richiede un uso da 10 a 1000 volta maggiore di RAM video rispetto alla maggiore di RAM video rispetto alla modalità testo. modalità testo.

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Dentro la Scheda VideoDentro la Scheda VideoR

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GPU (Graphic processing GPU (Graphic processing unit )unit )

La GPU è un processore grafico che La GPU è un processore grafico che libera la CPU da tutti i calcoli grafici. libera la CPU da tutti i calcoli grafici. Le vecchie schede si occupavano Le vecchie schede si occupavano soltanto di visualizzare le immagini su soltanto di visualizzare le immagini su schermo, e competeva alla CPU schermo, e competeva alla CPU l’elaborazione dei dati forniti dai l’elaborazione dei dati forniti dai programmi in esecuzione. programmi in esecuzione.

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Tipologie GPUTipologie GPU

Le GPU possono svolgere diverse Le GPU possono svolgere diverse tipologie di calcoli:tipologie di calcoli:

Acceleratore 2D:Acceleratore 2D: calcoli per sole calcoli per sole immagini a 2 dimensioni.immagini a 2 dimensioni.

Acceleratore 3D:Acceleratore 3D: calcoli anche per calcoli anche per immagini a 3 dimensioni.immagini a 3 dimensioni.

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Acceleratore 2DAcceleratore 2D

Le GPU avevano la capacità di Le GPU avevano la capacità di tracciare linee, archi e linee tracciare linee, archi e linee geometriche semplici. Avevano geometriche semplici. Avevano inoltre la possibilità del inoltre la possibilità del bit blitting, , cioè lo spostamento da una parte all’altra dell’immagine di blocchi di pixel.R

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Acceleratore 3DAcceleratore 3DLe schede video con capacità grafiche Le schede video con capacità grafiche tridimensionali hanno le stesse tridimensionali hanno le stesse caratteristiche di quelle bidimensionali, caratteristiche di quelle bidimensionali, ma in più possono visualizzare immagini ma in più possono visualizzare immagini 3D, che la GPU calcola fotogramma per 3D, che la GPU calcola fotogramma per fotogramma a partire da alcuni dati fotogramma a partire da alcuni dati geometrici forniti dalla CPU. geometrici forniti dalla CPU.

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Memoria VideoMemoria Video

La memoria video o frame buffer, è La memoria video o frame buffer, è quella che contiene i dati delle quella che contiene i dati delle immagini da inviare al monitor. Le immagini da inviare al monitor. Le vecchi schede usavano memorie di tipo vecchi schede usavano memorie di tipo DRAM, che con il loro continuo refresh DRAM, che con il loro continuo refresh rallentavano il sistema. Oggi vengono rallentavano il sistema. Oggi vengono usate SDRAM,DRDRAM, EDO RAM. usate SDRAM,DRDRAM, EDO RAM. Più alta è la risoluzione che impostiamo Più alta è la risoluzione che impostiamo e più alto è il numero di colori che e più alto è il numero di colori che impostiamo, più memoria utilizziamo. impostiamo, più memoria utilizziamo.

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Memoria VideoMemoria VideoR

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RAMDACRAMDAC

Ha il compito di leggere, nella memoria Ha il compito di leggere, nella memoria video, un’informazione digitale che indica video, un’informazione digitale che indica cosa visualizzare sul monitor. cosa visualizzare sul monitor.

Ha il compito di convertire questa Ha il compito di convertire questa informazione in un segnale analogico RGB informazione in un segnale analogico RGB comprensibile al monitor. A ogni colore comprensibile al monitor. A ogni colore corrisponde un voltaggio diverso. Vi sono corrisponde un voltaggio diverso. Vi sono tre DAC(Digital to analog Convertor), uno tre DAC(Digital to analog Convertor), uno per il rosso, uno il giallo e uno il blu. per il rosso, uno il giallo e uno il blu. R

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BiosBios

Come nella scheda madre, il bios Come nella scheda madre, il bios serve a controllare i componenti serve a controllare i componenti installati e eseguire le funzioni di installati e eseguire le funzioni di avviamento del PC, nella scheda avviamento del PC, nella scheda video il bios fa si che i programmi video il bios fa si che i programmi possano accedere alle funzionalità possano accedere alle funzionalità video. video.

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ConnessioneConnessione

Come nella scheda madre, il bios Come nella scheda madre, il bios serve a controllare i componenti serve a controllare i componenti installati e eseguire le funzioni di installati e eseguire le funzioni di avviamento del PC, nella scheda avviamento del PC, nella scheda video il bios fa si che i programmi video il bios fa si che i programmi possano accedere alle funzionalità possano accedere alle funzionalità video. video.

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Driver SofwareDriver Sofware

Vi sono dei driver sofware per Vi sono dei driver sofware per gestire la scheda video, che gestire la scheda video, che traducono ciò che un applicazione traducono ciò che un applicazione vuole visualizzare in istruzioni per il vuole visualizzare in istruzioni per il processore grafico. processore grafico. R

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FunzionamentoFunzionamento

Ogni locazione di memoria video Ogni locazione di memoria video contiene il colore di un pixel sullo contiene il colore di un pixel sullo schermo, o di un carattere se la schermo, o di un carattere se la scheda visualizza solo testo, il scheda visualizza solo testo, il processore grafico legge in processore grafico legge in sequenza le locuzioni necessarie e sequenza le locuzioni necessarie e pilota la RAMDAC che si occupa di pilota la RAMDAC che si occupa di visualizzare il segnale sul monitor. visualizzare il segnale sul monitor.

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Sviluppo degli standardSviluppo degli standard

Nel corso degli anni si sono Nel corso degli anni si sono susseguiti una serie di standard susseguiti una serie di standard video che vengono riportati nella video che vengono riportati nella seguente lista: seguente lista:

MDA (Hercules)MDA (Hercules) 1981 1981 CGACGA EGAEGA 1984 1984 PGAPGA 1984 1984 VGAVGA 1987 1987 SVGASVGA UXGAUXGA

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MDA (Hercules)MDA (Hercules)

L’MDA (Monochrome Display L’MDA (Monochrome Display Adapter) fu sviluppato per i PC IBM Adapter) fu sviluppato per i PC IBM e supportava solamente dei testi in e supportava solamente dei testi in modalità monocromatica. Lo modalità monocromatica. Lo schermo era diviso in 80 colonne e schermo era diviso in 80 colonne e 25 righe e non venivano gestiti i 25 righe e non venivano gestiti i pixel ne tantomeno la grafica. pixel ne tantomeno la grafica.

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CGACGA

Lo standar CGA rappresentava un notevole Lo standar CGA rappresentava un notevole sviluppo rispetto all'MDA. Gestiva lo sviluppo rispetto all'MDA. Gestiva lo schermo a colori e con i pixel, potendo schermo a colori e con i pixel, potendo quindi lavorare con la grafica. Si potevano quindi lavorare con la grafica. Si potevano gestire 16 colori con una risoluzione di gestire 16 colori con una risoluzione di 320 x 200 pixels oppure nella modalità 320 x 200 pixels oppure nella modalità avanzata 2 soli colori ma con una avanzata 2 soli colori ma con una risoluzione ampliata di 6400 x 200. risoluzione ampliata di 6400 x 200.

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EGAEGA

Enhanced Graphics Adapter arrivò qualche Enhanced Graphics Adapter arrivò qualche anno più tardi, nel 1984, e apportò dei anno più tardi, nel 1984, e apportò dei notevoli miglioramenti rispetto alle CGA. Si notevoli miglioramenti rispetto alle CGA. Si potevano usare 64 colori (16 potevano usare 64 colori (16 contemporaneamente), si avevano a contemporaneamente), si avevano a disposizione due differenti risoluzioni disposizione due differenti risoluzioni (monocromatica e alta risoluzione) e (monocromatica e alta risoluzione) e soprattutto si potevano usare gli stessi soprattutto si potevano usare gli stessi monitor delle precedenti schede CGA. monitor delle precedenti schede CGA.

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PGAPGA

L'IBM lanciò sul mercato lo standard L'IBM lanciò sul mercato lo standard PGA (Professional Graphics Array), che PGA (Professional Graphics Array), che però era dedicato ad applicazioni però era dedicato ad applicazioni scentifiche o comunque di alto livello. scentifiche o comunque di alto livello. Costruito su un processore 8088, questo Costruito su un processore 8088, questo sistema potva gestire animazioni in 3D e sistema potva gestire animazioni in 3D e 256 colori contemporaneamente ad una 256 colori contemporaneamente ad una risoluzione di 640x480 pixels. risoluzione di 640x480 pixels.

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VGAVGA

La IBM pensò bene di creare delle schede La IBM pensò bene di creare delle schede grafiche dedicate in cui alloggiava i grafiche dedicate in cui alloggiava i circuiti integrati VGA. Questo standard circuiti integrati VGA. Questo standard poteva fornire una risoluzione di 640x480 poteva fornire una risoluzione di 640x480 a 16 colori o di 320X400 a 256 colori ed a 16 colori o di 320X400 a 256 colori ed inoltre poteva gestire una speciale inoltre poteva gestire una speciale simulazione che rendeva il monito simulazione che rendeva il monito monocromatico o meglio a toni di colore. monocromatico o meglio a toni di colore. Ovviamente per usare la VGA c'era Ovviamente per usare la VGA c'era bisogno di un monito di tipo VGA. Ancora bisogno di un monito di tipo VGA. Ancora oggi, lo standard VGA viene usato ed è il oggi, lo standard VGA viene usato ed è il minimo richiesto per un moderno PC. minimo richiesto per un moderno PC.

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SVGASVGA

SVGA (Super Video Graphic Array) fu costruito SVGA (Super Video Graphic Array) fu costruito praticamente su quello VGA ma in assenza di uno praticamente su quello VGA ma in assenza di uno standard, ogni produttore di scheda usò una standard, ogni produttore di scheda usò una risoluzione ed un numero di colori differente risoluzione ed un numero di colori differente dall'altro. Si arriviò quindi ad una situazione di dall'altro. Si arriviò quindi ad una situazione di totale caos che fu risolta dallo standard VESA totale caos che fu risolta dallo standard VESA (Video Electronics Standards Association) che (Video Electronics Standards Association) che scrisse delle specifiche univerali per il SVGA. Lo scrisse delle specifiche univerali per il SVGA. Lo standard SVGA VESA prevede fino a 16 milioni di standard SVGA VESA prevede fino a 16 milioni di colori ed una risoluzione massima di 1280x1024 colori ed una risoluzione massima di 1280x1024 pixels. pixels. R

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UXGA UXGA

Rappresenta uno dei nuovi standar Rappresenta uno dei nuovi standar proposti dal mercato e non è altro proposti dal mercato e non è altro che un evoluzione in termini di che un evoluzione in termini di presstazioni della SVGA. Il numero presstazioni della SVGA. Il numero dei colori supera i 16.8 milioni e la dei colori supera i 16.8 milioni e la risoluzione arriva fino a 1600x1200 risoluzione arriva fino a 1600x1200 pixels.pixels.

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