Видеосистема персонального компьютера

1. Архитектура компьютеров

Лекция 9
Видеосистема персонального
компьютера
Кафедра «Прикладная математика»
SpbSPU, 2015

2. Видеосистема

GPU(видеокарта) – graphics
processing unit
Display(монитор) – устройство
отображения графической
информации
TPM – Trusted Platform Module

3. Определение

GPU - устройство для создания
входного потока для монитора
Выделенный(дискретный)
Подключаемый к шине
Внешний
Встроенный
В процессор – APU – (auxillary processing
unit)
На материнской плате

4. Элементы платы GPU

5. Дискретный видеоадаптер

6. Встроенный видеоадаптер

Архитектура с раздельной памятью
Matrox G200 (G400) серверные
компьютеры
Архитектура с разделенной памятью
Intel Core, AMD Trinity…
Архитектура с объединенной
памятью
Nvidia Pascal
AMD “Kaveri” (PS4)

7. Unified vs. Partitioned

8. Nvidia Kepler K40

2880 потоковых процессоров в виде
15 мультипроцессоров
Каждый мультипроцессор состоит
из 192 ядер
Объем памяти: 12 GB
Частота: 745 MHz

9. Схема чипа Tesla K40

10. CPU vs. GPU

Критерий
CPU
Intel® Core™ i76700
GPU
Tesla K40
FLOPS (double)
38 Gflops
1.43 Tflops
FLOPS(float)
112 Gflops
4.29 Tflops
IOPS
217*109
715.2*109
Скорость памяти
34.1 Gbytes/s
288 Gbytes/sec
Кэш
4 уровня
2 уровня

11. Суммирование массива

Блочно-параллельное
суммирование
Размер блока – объем кэша
процессора

12. Видеоинтерфейсы

Цифровые
CGA – 1981 год: 640 × 200 @
60
EGA -1984 год: 640 × 350 @
60
Аналоговые
VGA – video graphics array,
1987 год, 2048 × 1536 @ 85

13. Видеоинтерфейсы

DVI – Digital video interface (1999)
DVI-D – цифровой 2560 × 1600 @ 60
DVI-I – аналоговый
HDMI - High-Definition Multimedia
Interface –цифровой (4096 × 2160 @
60), 2003 год
Display port – 2007 год, 8192 × 4320 @
60, цифровой
MHL – Mobile High-Definition Link,2010
год,
1920 × 1080 @ 60

14. Разъемы DVI

DVI
MiniDVI
microDVI

15. Разъем HDMI

16. Разъем display port

17. Компьютерные мониторы

Электронно-лучевые
Быстро меняющееся изображение
Плазменные
Большие мониторы (>50 дюймов)
LCD
Все остальное

18. Пиксель

Пиксел – Pixel –
Picture Element
Изображения
бывают
Растровые
Векторные
Пиксели

19. LCD (Liquid Crystal Display)

Каждый
элемент –
клапан,
регулирующи
й свечение
Подсветка
используется
для эффекта
свечения и
улучшения
изображдения

20. LCD

Напряжение
регулирует
свечение каждого
сабпикселя
Сама панель –
сэндвич между
Передней пленкой
Подсветкой

21. Поляризация света

Естественный свет
поляризован по
кругу
Свет подсветки
поляризован в
одном направлении
Вред
поляризованного
света для
организма не
изучен

22. Жидкие кристталлы

Свободно
передвигаются,
но ориентация
постоянная
Ориентация
задается
магнитным полем

23. Монитор прямого доступа

Калькулятор
ы
Часы

24. Пассивная матрица

Ряды электродов
с каждого края
Сложная форма
сигнала
позволяет
зажигать нужные
писели.

25. Активная матрица (TFT)

Высокое разрешение
Каждый пиксель контролируется своим
транзисторомthin-film transistor (TFT).
Пиксели независимы друг от друга
Матрица быстрая (1ms).

26. Скрученных нематические жидкие кристаллы (TN)

Большинство современных панелей.
Два перпендикулярных слоя жидких
кристаллов.
Свет поляризуется дважды

27. TN монитор

Основной недостаток – угол обзора

28. IPS:in-plane switching монитор

Не реагирует на нажатия
Почти нет зависимости от угла обзора
Лучшая цветопередача

29. 3D мониторы

Используются для создания 3D
изображения в очках
Использует
Комбинацию активной матрицы
И фильтров где изображение
показывается с разной поляризацией
Применение
Проектирование
Медицина
Развлечения

30. Следующая лекция

Системная шина персонального
компьютера