Display -drivrutin: Hur GPU: n kommunicerar med din bildskärm

Display -drivrutin: Hur GPU: n kommunicerar med din bildskärm

Det är uppenbart att GPU är hårdvaran på vår PC som från en lista med instruktioner som skickas av CPU genererar bilderna som vi ser på vår bildskärm. Process som vi redan har förklarat tidigare, men vi har inte förklarat vad är processen med vilken bilderna skickas till skärmen, som vi ska kommentera i den här artikeln, vad är skärmkontrollen?

Innan vi börjar måste vi komma ihåg att en sak är videoutgången, vilket är det externa kommunikationsgränssnittet som kommunicerar datorn eller något härledt system, till exempel en konsol, och en annan är skärmen eller videokontrollen. Vilken är hårdvaran som ansvarar för att läsa bildbufferten som genereras i VRAM av GPU. Även om båda begreppen är relaterade tror vi att det är viktigt att du känner till skillnaden mellan båda begreppen. Eftersom förvirringen mellan de två vanligtvis medför problem att förstå konceptet. För att göra det enklare skapar GPU först bildbufferten, sedan läser bildskärmsdrivrutinen bildbufferten och kodar den sedan för motsvarande videogränssnitt.

Först fanns det bara tv

Terminal TV Skrivmaskin

De första textterminalerna för minidatorer tog med sig en vanlig tv -skärm, men utan möjlighet att fånga tv -signalen. Anledningen? De såldes utan videomottagare. Men specialiserad hårdvara krävdes för att skicka rätt signal. Anledningen är att videosignalen från CRT -tv -apparater och andra härledda system var en kontinuerlig signal, så det var nödvändigt att använda specialiserad hårdvara som kunde räkna den tid under vilken signalen kunde avges och när inte så att bilden visas korrekt på skärmen.

De första designerna kallades TV -skrivmaskiner för att hedra Don Lancasters uppfinning, baserat på en enhet som tillät att skriva text på skärmen. Uppfinningen var inte en dator, men dess sammanslutning med tidiga hem -CPU: er och RAM gav upphov till den första generationen av hemdatorer. Sådana system använde ursprungligen ett stort antal TTL -chips, men LSI -chiprevolutionen förenade snart de komplexa kretsarna till ett enda chip.

Men de var inte bara ansvariga för att räkna tiderna, utan också vad de gjorde var att skapa bilden för att skicka den till skärmen. Det var vid denna tidpunkt som en serie proprietära videogränssnitt dök upp som knöt bildskärmar till specifika märken och arkitekturer. Skärmen vid den tiden sågs som ett tillbehör för att kapitalisera och varje plattform hade sin egen standard när det gäller upplösning per rad, antal rader, uppdateringsfrekvens och framför allt videogränssnitt.

Vid elektronstrålens hastighet

Kontrollör Pantalla CRT

RAM var extremt dyrt för tidiga datorer, så att ha en bildbuffert var oöverkomligt. För det användes andra återgivningsmetoder som särskilt baserades på återgivning med den hastighet med vilken elektronstrålen skulle passera genom skärmen. Det innebar att många system inte kunde beräkna någonting med CPU: n på skärmtiden aktiv i flera år.

Eftersom priset per bit minne blev billigare blev det möjligt att använda system baserade på bildbufferten. Dessa är baserade på att lagra en bild av bilden som ska spelas upp på skärmen tillfälligt i minnet som används av videosystemet. Men den här bildbufferten kunde bara uppdateras under perioden då inget ritades i minnet. Denna period var mycket kortare i antal skanningslinjer och fick dela tid med programmets körningstid, vilket påverkade datorns prestanda.

Lösningen kom med utseendet på RAM med dubbla portar, känt som VRAM, vilket möjliggjorde åtkomst till bildbufferten från två olika källor. Detta möjliggjorde snabba ändringar av de grafiska data. Men särskilt det tillåter användning av dubbla bildbuffertar, medan grafikkretsen ansvarar för återgivning av nästa bildruta, visar bildskärmsdrivrutinen den aktuella bildbufferten.

LCD -panel och displaykontroll

LCD-paneler

LCD -skärmar har en egenhet, de fungerar inte med en elektronstråle, men bildöverföringsmekanismerna som används för att skicka bilder har inte förändrats, det som har förändrats är mediet i vilket de skickas. Så bilderna skickas i följd av datapaket som videosignalen avkodar för att visa bilden på det gamla sättet, det vill säga genom skanningslinjer.

Vilket innebär att mekanismerna är exakt samma som tidigare och inte har förändrats. Skillnaden är att termen pixel inte existerade i CRT -skärmar och snarare var det skanningslinjer som varierade utgångsfärgen baserat på att variera signalens utspänning baserat på en komplex motståndsmekanism. I LCD -system är det som skickas packade data för varje pixel, det vill säga dess RGB -färginformation. Detta är den enda förändringen när det gäller CRT -skärmar, men det innebär att du inte behöver använda någon analog krets för att generera videosignalen, därför kallas videoutgångarna för LCD -skärmar som DisplayPort och HDMI digitala utgångar. .

Var finns bildskärmsdrivrutinen?

GPU

Den finns i själva GPU: n, som följer med resten av dess acceleratorer och samprocessorer som DMA -enheter, videokodec och många andra viktiga element. Detta beror på att den har åtkomst till samma minne som GPU: n har tillgång till, eftersom den måste komma åt bildbufferten för att kunna skicka bilden till videogränssnittet.

Dagens bildskärmskontroller har utvecklats enormt, vilket inte bara möjliggör flera upplösningar, utan också interagerar med olika standarder för videogränssnitt och skickar olika videosignaler till olika skärmar i synkronisering.