Plăcile VGA au fost acceptate pe scară largă, fapt care a determinat unele companii, cum ar fi ATI, Cirrus Logic şi S3 să îmbunătăţească rezoluţia plăcilor video, precum şi numărul de culori utilizate. Astfel, standardul SVGA (Super VGA), a ajuns la 2 MB memorie video şi o rezoluţie de 1024x768, ȋn modul de 256 culori.
Ȋn 1995 a luat amploare numărul de utilizatori de plăci video 2D/3D, plăci ce erau dezvoltate de Matrox, Creative, S3, ATI si alții. Plăcile VGA au fost urmate de cele SVGA (Super VGA) ce aveau incluse funcții 3D. Ȋn 1997 3dfx a lansat o placă grafică cu denumită Voodoo, placă ce era mult mai puternică ȋn comparație cu cele precedente, prin introducerea unor efecte 3D, cum ar fi cartografierea MIP, Z-buffering și anti-aliasing. După lansarea acestei plăci au urmat alte serii de plăci video, precum Voodoo2 de la 3dfx, TNT și TNT2 de la NVIDIA. Lăţimea de bandă cerută de aceste plăci a fost apropiată de limitele capacităţii de magistrală PCI. Ca urmare, Intel a dezvoltat AGP (Accelerated Graphics Port – port de accelerare grafică), care a rezolvat strangulara dintre microprocesor şi placa video. Din 1999 până în 2002, NVIDIA a controlat piaţa cu plăcile video (a preluat 3dfx) din familia GeForce. Ȋmbunătățirile efectuate ȋn această perioadă s-au concentrat pe algoritmii 3D și pe creșterea memoriei video. S-a introdus tehnologia DDR (double data rate – rată dublă de (transfer) date), crescând capacitățile de memorie de la 32MB-GeForce până la 128MB-GeForce4.
Începând cu anul 2002, piaţa de plăcilor video a ajuns să fie dominată aproape în întregime de concurenţa între ATI şi Nvidia, cu Radeon-ul lor şi liniile Geforce, luând în jur de 90% din piaţa plăcilor grefice independente, în timp ce alţi producători au fost forţaţi să urmeze mici nișe de pe piață.
Componentele plăcii video
O placă video modernă constă dintr-o placă de circuit imprimat pe care sunt dispuse (montate) componentele ce alcătuiesc dispozitivul responsabil pentru ieșirea semnalului video (placa grafică), componente după cum urmează:
Procesorul grafic (GPU - Graphics processing unit)
Procesorul grafic, GPU, este acel procesor dedicat, optimizat pentru accelerarea grafică, special conceput pentru a efectua calcule ȋn virgulă mobilă, calcule ce sunt fundamentale pentru redarea imaginilor 3D. Principalele atribute ale GPU-ului sunt frecvența nucleului, care variază de obicei de la 250 MHz la 4GHz și numarul de trasee (vertex și shaders (umbre)) care transpune o imagine 3D caracterizată de linii și coloane ȋntr-o imagine 2D, formată din pixeli.
BIOS-ul plăcii video
Bios-ul video sau firmware-ul reprezintă programul de bază, care este de obicei ascuns; acesta reglementează operațiunile plăcii video și oferă instrucțiuni care permit calculatorului și programului (software-ului) să interacționeze cu placa video. Este posibil să conțină informații cu privire la calendarul de memorie, viteze de operare și tensiuni de alimentare a procesorului grafic, memorie RAM, precum și alte informații.
Memoria video
Capacitatea de memorie a plăcilor video moderne variază de la 128 MB la 4GB, deși sunt foarte puține plăci cu memorii de peste 1 GB. Deoarece memoria video trebuie accesată de procesorul grafic și de circuitele de afișare, se folosesc adesea memorii de viteză mare sau memorii multi-port, cum ar fi VRAM, WRAM, SGRAM, etc. Ȋn preajma anului 2003 memoriile video s-au bazat pe tehnologia DDR. Astfel producătorii s-au orientat spre DDR2, GDDR3, GDDR4 și chiar GDDR5 utilizat ȋn special de ATI Radeon HD 4870. Rata de tact efectivă a memoriei ȋn plăcile moderne este, ȋn general, ȋntre 400 MHz și 3.8 GHz.
Memoriea video mai poate fi utilizată pentru stocarea altor date, precum imaginea de pe ecran, Z-buffer (tamponul-memoria-Z), care gestionează adâncimea de coordonate ȋn grafica 3D, texturi, buffer vertex, precum şi programe compilate Shader.
Tip memorie Rata de tact a memoriei (MHz) Largimea de bandă (GB/s)
DDR SDRAM/DDR 166 - 950 1.2 - 30.4
DDR2 SDRAM/DDR2 533 - 1000 8.5 - 16
GDDR3 700 - 2400 5.6 - 156.6
GDDR4 2000 - 3600 128 - 200
GDDR5 3400 - 5600 130 - 230
RAMDAC-ul
(Random Access Memory Digital-to-Analog Converter – Convertor Digital-la-Analogic al Memoriei cu Acces Aleator), converteşte semnale digitale în semnale analogice pentru utilizarea de către un ecran de computer care utilizează intrări analogice, cum ar fi monitoarele CRT (Cathode Ray Tube – Tub Catodic). În funcţie de numărul de biţi utilizați şi rata de transfer de date RAMDAC, convertorul va fi în măsură să suporte diferite rate de refresh ale monitoarelor. Pentru monitoarele CRT, se recomandă lucrul la mai mult de 75 Hz şi niciodată sub 60 Hz, în scopul de a minimiza pâlpâirea; pentru monitoarele LCD (afișaj cu cristale lichide - liquid crystal display) acest inconveninet nu mai reprezintă o problemă). Toate LCD-urile actuale, monitoarele cu plasma si televizoarele moderne funcționeză ȋn domeniul digital şi nu necesită convertorul RAMDAC. Mai există câteva LCD-uri şi monitoare cu plasma care au doar intrări analogice (VGA, SCART, etc). Acestea necesită un RAMDAC, dar ele reconvertesc semnalul analogic înapoi la digital înainte de a-l afişa, cu pierderea inevitabilă de calitate care rezultă din această conversie digital-la-analogic-la-digital.
Ieşirile de semnal ale plăcii video
Adaptor analogic VGA (DE-15)
Conector VGA
Adaptor analogic standard adoptat la sfârșitul anilor 1980 conceput pentru monitoarele CRT denumit si conector VGA. Acest standard prezenta unele probleme: zgomote electrice, distorsionarea imaginilor și prelevarea de probe de evaluare a erorilor de pixeli.
Interfață Video Digitală DVI (Digital Visual Interface)
Conector DVI - Digital Visual Interface (Interfață Digitală Vizuală)
Conector digital standard folosit pentru monitoare LCD, plasmă, televizoare cu definiție ȋnaltă și video-proiectoare.
Intrare/Ieșire Video (VIVO - Video In Video Out) pentru S-Video, Composite video și Component video
Conector VIVO
A fost introdus pentru a putea permite conexiunea cu televizoare, DVD playere, video-ȋnregistratoare și console de jocuri video.
Interfață Multimedia de Ȋnaltă Definiție HDMI (High-Definition Multimedia Interface)
Interfață HDMI
Interfață avansată de conectare audio/video lansată ȋn anul 2003, frecvent utilizată pentru conectarea consolelor de jocuri și DVD playere la un monitor. Interfața HDMI suportă protecție la copiere prin HDCP.
Răcirea plăcilor video
Placă video cu răcire activă (Radiator + Ventilator)
Plăcile video pot folosi multă energie electrică, care este transformată în căldură. În cazul în care căldura nu este disipată, placa video s-ar putea supraîncălzi, moment ȋn care intervine deteriorarea acesteia. Pentru protecția lor s-au construit dispozitive de răcire pentru a transfera căldură în altă parte. Există trei tipuri de răcire, utilizate în mod obişnuit pentru plăcile video:
Radiator: un radiator este un dispozitiv de răcire pasivă. Construit dintr-un metal conductor de căldură, de obicei aluminiu sau cupru, el preia căldura de la procesorul grafic al plăcii si o disipă.
Ventilator de calculator: dispozitiv de răcire activă. Folosit ȋmpreună cu un radiator, vetilatorul are o eficiență mult mai mare la disiparea căldurii.
Răcire cu apă: dispozitiv de răcire cu apă compus dintr-un radiator special construit pentru utilizarea apei ca agent de răcire. Montat pe procesorul grafic, radiatorul are un gol ȋn interior prin care apa este pompată, aceasta preluând căldura. Apa este apoi răcită ȋn radiator. Acest tip de răcire este cea mai eficientă soluție, fără modificări extreme.
