Статья добавлена: 25.06.2019
Категория: Статьи по мониторам
Технологии SLI и CrossFire.
Технологии SLI.
NVIDIA) представляет технологию SLI (Scan Line Interleave – чередование строчек), благодаря которой появилась возможность объединить две подобные видеокарты с шиной PCI для формирования изображения методом чередования строк, что увеличивало быстродействие графической подсистемы и разрешение экрана. Действительно, всё новое – это хорошо (в данном случае – очень хорошо) забытое старое: спустя почти 15 лет NVIDIA возродила SLI. Графические адаптеры в SLI-конфигурации соединяются платой-перемычкой, надеваемой на специальные 26-контактные разъемы в верхней части платы. Именно название этой платы Scalable Link Interface (интерфейс масштабируемых соединений) и позволило компании NVIDIA сохранить хорошо знакомую пользователям аббревиатуру SLI.
Чтобы построить тандем из видеокарт NVIDIA, необходима специальная материнская плата на базе чипсета от NVIDIA с двумя разъёмами PCI-E x16 и поддерживающая SLI. Для обмена данными между собой карты выше начального уровня соединяются специальным мостиком, а видеоадаптеры Low-End передают информацию по шине PCI Express. Компания NVIDIA, например, выпустила видеокарту GeForce 7950 GX2, состоящую из двух адаптеров на базе GeForce 7950GT, которую можно устанавливать в системы с одним разъёмом PCI-E x16. Фактически это тот же SLI, просто видеокарты связаны напрямую, а не через материнскую плату. Существенным минусом технологий по объединению видеокарт является то, что 100% эффект от их использования не достигается, к тому же все эти технологии зависят от поддержки со стороны приложений и драйверов. Если поддержки нет, то и роста производительности не происходит.
Технологии CrossFire (перекрестный огонь).
Инженеры ATI разработали технологию CrossFire в которой использовали подход, радикально отличающийся от подхода компании NVIDIA в SLI. У ATI в CrossFire обе платы равноправны, одна из них выполняет роль ведущей (master card), а другая - ведомой (slave card). Ведомой может быть только плата, оснащенная дополнительной микросхемой, называемой Compositing Engine, — эта микросхема комбинирует фрагменты изображения, обработанные каждой из плат. Для соединения плат используется не внутренняя перемычка, а специальный кабель, соединяющий выход ведомой карты со специальным разъемом ведущей.
Технология CrossFire предусматривает несколько режимов распределения нагрузки. Особенностью режимов работы CrossFire является то, что для CrossFire доступно всего 3 режима рендеринга: Scissor, SuperTiling, AFR. В отличие от SLI-систем свободный выбор режимов недоступен и нужный режим выбирается драйвером автоматически. Так же, как и в NVIDIA SLI «перекрестный огонь» может вестись и в режиме покадрового рендеринга, и в режиме динамического распределения нагрузки при разделении экрана на две неравные сплошные части. Предусмотрен и фирменный режим Su-pertiling (мозаика), в котором изображение разбивается на фрагменты по 32x32 пиксела и эти фрагменты делятся поровну между платами, как делится на черные и белые клетки шахматная доска. Этот режим обеспечивает равномерность распределения нагрузки между платами.
Статья добавлена: 14.06.2019
Категория: Статьи по мониторам
Двухканальный (LDI) LVDS Display Interface.
Для увеличения пропускной способности этого интерфейса, компания разработчик {National Semiconductor) расширила интерфейс LVDS и удвоила количество дифференциальных пар, используемых для передачи данных, т.е. теперь их стало восемь (см. рис.1). Это расширение получило название LDI-LVDS Display Interface. Кроме того, в спецификации LDI улучшен баланс линий по постоянному току за счет введения избыточного кодирования, а стробирование производится каждым фронтом такового сигнала (что позволяет вдвое повысить объем передаваемых данных без увеличения тактовой частоты). LDI поддерживает скорость передачи данных до 772 МГц. В документации данная спецификация встречается также и под наименованием OpenLDFM, а у отечественных специалистов отклик в душе нашел термин "двухканальный LVDS".
В интерфейсе LVDS (LDI) имеется 8 дифференциальных пар, предназначенных для передачи данных, и две дифференциальные пары тактовых сигналов, т.е. в LDI имеется два, практически независимых полнофункциональных канала, передача данных в каждом из которых тактируется собственным тактовым сигналом (рис.1). Один канал обслуживает четные точки, а другой — нечетные точки LCD-панели.
Статья добавлена: 31.05.2019
Категория: Статьи по мониторам
Игровые ускорители NVIDIA.
NVIDIA выпустила несколько графических процессоров на базе архитектуры следующего поколения Volta — в первую очередь, речь идёт о Titan V за $3000. Этот ускоритель предназначен для искуственного интеллекта и машинного обучения, а владельцы ПК давно ждут, когда же новые технологии появятся и в более доступных игровых решениях. Следующая серия GeForce построена на архитектуре Turing, которая получит ряд новшеств из Volta.
Компания Nvidia собирается существенно увеличить мощность своих видеокарт. На технологической конференции GPU Technology Conference в прошлом году представители представили новую концепцию архитектуры графического ядра под названием Pascal. И стало известно, что мощность видеокарт «нового поколения» будет в несколько раз превосходить даже самые передовые технологии.
Новые карты Nvidia будут втрое мощнее, чем недавно представленная публике карта GeForce Titan X. На борту новых графических процессоров уместится 32 Гб памяти, которые будут работать в 10 раз быстрее, чем существующие видеокарты на базе технологии Maxwell. Благодаря технологии соединения нескольких графических ядер NVLink и новой системе смешанной точности, видеокарты смогут достигать вычислительной мощности в 28 терафлопс. Для сравнения, вычислительная мощность Titan X составляет 7 терафлопс. Мощность тока, необходимая для работы видеокарты составляет 1300 Ватт. Всего Nvidia было анонсировано три модели: Quadro RTX 5000, Quadro RTX 6000 и Quadro RTX 8000.
Статья добавлена: 30.05.2019
Категория: Статьи по мониторам
Предвыборка массива памяти в GDDR6.
Из-за необходимости ожидания накопления (или стекания) заряда на конденсаторе (ячейке) быстродействие DRAM ограничено временем ( t1 ) заряда/разряда (что зависит от размера емкости). Для постоянного хранения заряда ячейки (рис. 1) еще необходимо ее регенерировать - перезаписывать содержимое для восстановления нормального заряда единицы.
Термин «предварительная выборка» описывает параллелизм, используемый во всех современных DRAM-устройствах. Цель предварительной выборки — обеспечить соответствие умеренной скорости массива внутренней емкостной памяти с гораздо более высокой скоростью ввода-вывода внешнего интерфейса. Устройства GDDR5, GDDR5X и GDDR6 обеспечивают 32-битный интерфейс передачи данных для контроллера памяти; однако во их внутренней архитектуре имеются значительные различия.
GDDR6 (англ. Graphics Double Data Rate)— 6-е поколение памяти DDR SDRAM, спроектированной для обработки графических данных и для приложений, требующих более высокой рабочей частоты. GDDR6 является графическим решением следующего поколения при разработке стандартов в JEDEC и может работать до двух раз быстрее, чем GDDR5, при этом её рабочее напряжение снижено на 10%. Также одной из отличительных особенностей новой памяти является работа каждой микросхемы в двухканальном режиме.
GDDR6 поддерживает одну и ту же 16n предварительную выборку GDDR5X, но логически разбивает 32-битный интерфейс данных на два 16-битных канала A и B, как показано на рис. 2.
Статья добавлена: 29.05.2019
Категория: Статьи по мониторам
OLED-дисплеи (PMOLED и AMOLED-дисплеи).
OLED (Organic Light-Emitting Diode – органический светоизлучающий диод) – это диод, изготовленный из органических соединений, который излучает свет при пропускании через него тока. Существуют два вида OLED-дисплеев - PMOLED и AMOLED. Разница заключается в способе управления матрицей - это может быть либо пассивная матрица (PM) или активная матрица (AM).
Схемы управления OLED токовые, и потребление драйверов OLED значительно выше, чем у драйверов ЖК-дисплеев. Следует также принять во внимание и потери мощности в OLED-дисплеях при передаче токовых сигналов управления по шинам адресации.
OLED-дисплей является светоэмисионным, поэтому цветовая палитра у него однозначно лучше, чем у светомодулирующего цветного ЖК-дисплея. Правильная цветопередача дается технологии OLED довольно непросто, несмотря на кажущуюся простоту его светоэмиссионной схемы. Палитра задается подбором определенных композитных материалов, выбор которых весьма ограничен.
Статья добавлена: 26.04.2019
Категория: Статьи по мониторам
Контроль активности GPU на этапе загрузки системы.
Видеокарты имеют свою BIOS, которая подобна системной BIOS, но полностью независима от нее Если монитор включен то на экране, в самом начале загрузки системы вы сможете увидеть опознавательный знак BIOS видеоадаптера и т. д.. BIOS видеокарты, подобно системной BIOS, хранится в микросхеме ROM; она содержит основные команды (программы), которые предоставляют интерфейс между оборудованием видеоадаптера и программным обеспечением, информацию о видеоадаптере, экранные шрифты и т. д. Программа, которая обращается к функциям BIOS видеокарты, может быть операционной системой или системной BIOS. Обращение к функциям BIOS позволяет вывести информацию о мониторе во время выполнения процедуры POST и начать загрузку системы до начала загрузки с диска любых других программных драйверов. ПЗУ_BIOS не используется видеоконтроллером напрямую — к нему обращается только центральный процессор ПК, но через GPU (через PCIExp и секцию GPIO).
Статья добавлена: 16.04.2019
Категория: Статьи по мониторам
Интерфейс eDP (Embedded DisplayPort).
Интерфейс еDP - это универсальный встраиваемый дисплейный интерфейс для мобильных устройств. eDP 1.4b представляет собой новейший стандарт VESA Embedded DisplayPort. Версия интерфейса eDP 1.4b, вносит изменения только в протокол Selective Update, тогда как максимальная скорость каждой из четырёх линий интерфейса сохранена на уровне 8,1 Гбит/с. Внесённые изменения позволят упростить схемотехнику интерфейса, включая драйверы и буферы для временного хранения кадров (рис. 1). Всё это направлено на снижение стоимости элементной базы, необходимой для изготовления дисплеев с поддержкой встроенного стандарта DisplayPort.
Статья добавлена: 11.04.2019
Категория: Статьи по мониторам
Интерфейсы LCD-панелей. Цифровой, LVDS, LDI.
Количество отказов LCD-панелей, происходит все чаще, и перед специалистами сервисных служб встает вопрос о методах диагностики жидкокристаллических матриц. Одним из первых, в этом случае, диагностируется внешний интерфейс, через который на LCD-матрицу передаются все данные. Данные, передаваемые на LCD-панель, формируются на основной (микропроцессорной) плате монитора, а именно, на выходе микросхемы скалера и передаются на панель с использованием соответствующего интерфейса. Этот интерфейс представляет значительный практический интерес для специалиста, осуществляющего диагностику монитора, так как позволяет достаточно точно определить местоположение проблемы - на главной плате монитора или внутри LCD-панели.
Статья добавлена: 12.03.2019
Категория: Статьи по мониторам
Графический процессор (ликбез).
Графический процессор (англ. graphics processing unit, GPU) — отдельное устройство персонального компьютера или игровой приставки, выполняющее графический рендеринг.
В начале 2000-х годов графические процессоры стали массово применяться и в других устройствах: планшетные компьютеры, встраиваемые системы, цифровые телевизоры. Современные графические процессоры очень эффективно обрабатывают и отображают компьютерную графику. Благодаря специализированной конвейерной архитектуре они намного эффективнее в обработке графической информации, чем типичный центральный процессор. Графический процессор в современных видеоадаптерах применяется в качестве ускорителя трёхмерной графики.
GPU.
Графический процессор может применяться как в составе дискретной видеокарты, так и в интегрированных решениях (встроенных в северный мост либо в гибридный процессор).
Отличительными особенностями по сравнению с ЦП являются:
- архитектура, максимально нацеленная на увеличение скорости расчёта текстур и сложных графических объектов;
- ограниченный набор команд.
Высокая вычислительная мощность GPU объясняется особенностями архитектуры. Современные CPU содержат несколько ядер, тогда как графический процессор изначально создавался как многопоточная структура с множеством ядер. Разница в архитектуре обусловливает и разницу в принципах работы. Если архитектура CPU предполагает последовательную обработку информации, то GPU исторически предназначался для обработки компьютерной графики, поэтому рассчитан на массивно параллельные вычисления.
Каждая из этих двух архитектур имеет свои достоинства. CPU лучше работает с последовательными задачами. При большом объёме обрабатываемой информации очевидное преимущество имеет GPU. Условие только одно — в задаче должен наблюдаться параллелизм.
Графические процессоры уже достигли той точки развития, когда многие практические вычислительные задачи могут с легкостью решаться с их помощью, причем быстрее, чем на многоядерных системах. Будущие вычислительные архитектуры станут гибридными системами с графическими процессорами, состоящими из параллельных ядер и работающими в связке с многоядерными ЦП (профессор Джек Донгарра, 2011 г.).
Современные модели графических процессоров (в составе видеоадаптера) могут полноценно применяться для общих вычислений (см.GPGPU). Примерами таковых могли служить чипы HD 7990 (от AMD) или GTX 690 (от nVidia).
GPGPU.
GPGPU (англ. General-purpose computing for graphics processing units, неспециализированные вычисления на графических процессорах) — использование графического процессора видеокарты для параллельных вычислений. Современные графические адаптеры могут иметь до нескольких тысяч процессоров, что позволяет решать некоторые задачи на графических картах на порядок быстрее, чем на центральных процессорах. Приложения, использующие данную технологию пишутся с помощью таких технологий как OpenCL или CUDA.
Внешний графический процессор (eGPU).
Внешний графический процессор — это графический процессор, расположенный за пределами корпуса компьютера. Внешние графические процессоры иногда используются совместно с портативными компьютерами. Ноутбуки могут иметь большой объём оперативной памяти (RAM) и достаточно мощный центральный процессор (CPU), но часто им не хватает мощного графического процессора, вместо которого используется менее мощный, но более энергоэффективный встроенный графический чип. Встроенные графические чипы обычно недостаточно мощны для воспроизведения новейших игр или для других графически интенсивных задач, таких как редактирование видео.
Поэтому желательно иметь возможность подключать графический процессор к некоторой внешней шине ноутбука. PCI Express — единственная шина, обычно используемая для этой цели. Порт может представлять собой, к примеру, порт ExpressCard или mPCIe (PCIe × 1, до 5 или 2,5 Гбит / с соответственно) или порт Thunderbolt 1, 2 или 3 (PCIe × 4, до 10, 20 или 40 Гбит/с соответственно). Эти порты доступны только для некоторых ноутбуков. Внешние GPU не пользовались большой официальной поддержкой поставщиков. Однако это не остановило энтузиастов от внедрения настроек eGPU.
Статья добавлена: 11.03.2019
Категория: Статьи по мониторам
Программный инструмент. Принципы управления внешними устройствами ПК.
Многие квалифицированные специалисты по ремонту компьютерной техники относятся к написанию специальных программ с "большой осторожностью". Одни из них считают написание программ очень сложным, а другие - ненужным делом. И те, и другие неправы: во-первых, научиться писать небольшие специальные программы несложно, а во-вторых, отказываться от такого мощного и эффективного инструмента просто неразумно и расточительно.
С помощью специальных программ обычную системную плату можно превратить в универсальный стенд для диагностирования и ремонта большинства узлов и устройств компьютера.
Умение программировать дает возможность создавать "инструментальные" программные средства, заменяющие аппаратные тестеры, используемые для контроля и диагностики устройств. Стоимость аппаратных тестеров достаточно высока, а их номенклатура невелика. Модификация и их приспособление к конкретному устройству - это сложное и дорогостоящее удовольствие. Разработанные "инструментальные" программные средства, в отличие от аппаратных тестеров, легко модифицируются и приспосабливаются для работы с любым устройством. Программным путем можно задать в устройстве любой необходимый для контроля режим работы, удобно и эффективно осуществлять контроль процессов осциллографом.
Статья добавлена: 06.03.2019
Категория: Статьи по мониторам
Видеопамять. Стандарт HBM.
Видеопамять используется для временного сохранения, помимо непосредственно данных изображения, и других: текстуры, шейдеры, вершинные буферы, Z-буфер (удалённость элементов изображения в 3D-графике), и тому подобные данные графической подсистемы (за исключением, по большей части данных Video BIOS, внутренней памяти графического процессора и т. п.) и коды.
HBM обеспечивает более высокую пропускную способность при меньшем расходе энергии и существенно меньших размерах по сравнению с DDR4 или GDDR5, GDDR6. Это достигается путём объединения в стек до восьми интегральных схем DRAM (включая опциональную базовую схему с контроллером памяти), которые соединены между собой с помощью сквозных кремниевых межсоединений (англ. Through-silicon via) и микроконтактных выводов (англ. Microbumps). Stacked DRAM — размещении чипов памяти слоями, с одновременным доступом к разным микросхемам, что расширяет шину памяти, значительно повышая пропускную способность и немного снижая задержки.
Шина НВМ-памяти обладает существенно большей шириной по сравнению с памятью DRAM, в частности, НВМ-стек из четырёх кристаллов DRAM (4-Hi) - имеет два 128-битных канала на кристалл — в общей сложности 8 каналов и ширину в 1024 бита (рис. 1).
Статья добавлена: 05.03.2019
Категория: Статьи по мониторам
Назначение сигналов и контактов микросхем памяти GDDR5.
GDDR5 - современный и быстрый тип видеопамяти, радикальное отличие от GDDR4 заключается в раздельном тактировании линий передачи данных и адресов:
- команды передаются в режиме SDR (стандартная тактовая частота) на частоте CK,
- адреса передаются в режиме DDR (Double Data Rate) на частоте CK,
- данные передаются в режиме DDR на частоте WCK (которая в 2 раза выше CK),
т.е. за один такт такая память передает 2 бита адресов и 4 бита данных (см. рис. 1).
Также GDDR5 память отличается наличием эффективных средств снижения энергопотребления, и сейчас используется во всех производительных видеокартах AMD и nVidia. Кстати, эти производители указывают разные частоты для памяти - Nvidia указывает частоту WCK, а AMD - частоту CK. GDDR5 — предпоследнее поколение графической памяти стандарта DDR SDRAM. GDDR5 быстрее, чем GDDR3. GDDR3 соответствует типу памяти DDR2, GDDR5 соответствует DDR3. Максимальная эффективная частота GDDR5 выше. GDDR5 энергоэкономичнее, чем GDDR3. Видеокарты с GDDR5 дороже и принадлежат к среднему и высшему сегментам.
Перечень сигналов GDDR5 (см. рис. 2):
Версия сайта для слабовидящих
