Понятно, что GPU / ГРАФИЧЕСКИЙ ПРОЦЕССОР это аппаратное обеспечение нашего ПК, которое из списка инструкций, отправленных ЦП генерирует изображения, которые мы видим на нашем мониторе. Процесс, который мы уже объяснили ранее, но мы не объяснили, каков процесс отправки изображений на экран, который мы собираемся прокомментировать в этой статье, что такое контроллер экрана?
Прежде чем мы начнем, мы должны иметь в виду, что одно - это видеовыход, который является внешним коммуникационным интерфейсом, который связывается с ПК или любой производной системой, такой как консоль, а другое - это экран или видеоконтроллер. Это аппаратное обеспечение, отвечающее за чтение буфера изображения, созданного во VRAM графическим процессором. Хотя обе концепции связаны, мы считаем, что вам важно знать разницу между ними. Поскольку путаница между ними обычно вызывает проблемы с пониманием концепции. Чтобы упростить задачу, сначала графический процессор создает буфер изображения, затем драйвер дисплея считывает буфер изображения и затем кодирует его для соответствующего видеоинтерфейса.
Сначала был только телевизор
Первые текстовые терминалы для мини-компьютеров имели стандартный телевизионный экран, но без возможности захвата телевизионного сигнала. Причина? Они продавались без видеоприемника. Однако для отправки правильного сигнала требовалось специализированное оборудование. Причина в том, что видеосигнал ЭЛТ-телевизоров и других производных систем был непрерывным сигналом, поэтому было необходимо использовать специализированное оборудование, способное подсчитывать время, в течение которого сигнал может быть испущен, а когда нет, чтобы изображение отображалось правильно. на экране.
Первые разработки были названы TV Пишущие машинки в честь изобретения Дона Ланкастера, основанные на устройстве, которое позволяло писать текст на экране. Изобретение не было компьютером, но его союз с ранними домашними процессорами и оперативной памятью дал начало первому поколению домашних компьютеров. В таких системах изначально использовалось большое количество микросхем TTL, но революция микросхем LSI вскоре объединила эти сложные схемы в одном кристалле.
Но они не только подсчитывали время, но и генерировали изображение для отправки на экран. Именно в это время появилась серия проприетарных видеоинтерфейсов, которые привязывали мониторы к определенным брендам и архитектурам. В то время монитор рассматривался как аксессуар, из которого можно извлечь выгоду, и каждая платформа имела свой собственный стандарт с точки зрения разрешения на строку, количества строк, частоты обновления и, прежде всего, видеоинтерфейса.
Со скоростью электронного луча
Оперативная память был чрезвычайно дорогим для ранних ПК, поэтому наличие буфера изображений было непозволительно. Для этого использовались другие методы рендеринга, основанные, в частности, на рендеринге со скоростью, с которой электронный луч собирался проходить через экран. Это означало, что многие системы не могли ничего вычислить, когда процессор работал на экране в течение многих лет.
По мере удешевления стоимости бит памяти стало возможным использование систем на основе буфера изображений. Они основаны на временном сохранении представления изображения, которое должно воспроизводиться на экране, в памяти, используемой видеосистемой. Но этот буфер изображений можно было обновлять только в период, когда в память ничего не рисуется. Этот период был намного короче по количеству строк развертки и приходилось делить время со временем выполнения программы, что сказывалось на производительности компьютера.
Решение пришло с появлением двухпортовой оперативной памяти, известной как VRAM, которая обеспечивала доступ к буферу изображения из двух разных источников. Это позволило оперативно изменять графические данные. Но особенно это позволяет использовать двойные буферы изображений, в которых, пока графический чип отвечает за рендеринг следующего кадра, драйвер дисплея считывает текущий буфер изображения.
ЖК-панель и контроллер дисплея
ЖК-экраны имеют особенность, они не работают с использованием электронного луча, но механизмы передачи изображения, используемые для отправки изображений, не изменились, изменилась только среда, в которой они отправляются. Таким образом, изображения отправляются в последовательности пакетов данных, которые видеосигнал декодирует для отображения изображения старомодным способом, то есть с помощью строк развертки.
Это означает, что механизмы точно такие же, как и раньше, и не изменились. Разница в том, что термин «пиксель» не существовал в экранах ЭЛТ, а скорее это были линии развертки, которые меняли выходной цвет на основе изменения выходного напряжения сигнала на основе сложного механизма сопротивления. В жидкокристаллических системах отправляются упакованные данные каждого пикселя, то есть его информация о цвете RGB. Это единственное изменение в отношении ЭЛТ-экранов, но оно подразумевает отсутствие необходимости использовать какие-либо аналоговые схемы для генерации видеосигнала, поэтому видеовыходы для ЖК-экранов, таких как DisplayPort и HDMI, называются цифровыми выходами. .
Где находится драйвер дисплея?
Он находится внутри самого графического процессора, вместе с остальными его ускорителями и сопроцессорами, такими как блоки прямого доступа к памяти, видеокодек и многие другие важные элементы. Это связано с тем, что он обращается к той же памяти, что и графический процессор, поскольку ему необходим доступ к буферу изображения, чтобы иметь возможность отправлять изображение в видеоинтерфейс.
Сегодняшние контроллеры дисплея претерпели огромные изменения, позволяя не только использовать несколько разрешений, но и взаимодействовать с различными стандартами видеоинтерфейсов и синхронно отправлять различные видеосигналы на разные дисплеи.
