Реферат Периферийные устройства ПК, служащие для вывода информации
Работа добавлена на сайт bukvasha.net: 2015-10-28Поможем написать учебную работу
Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
от 25%
Подписываем
договор
содержание
Введение. 3
1. Периферийные устройства ПК, служащие для вывода информации. 5
1.1. Мониторы.. 5
1.2. Принтеры.. 6
1.3. Плоттеры (графопостроители). 8
1.4. Проекционная техника. 10
1.5. Аудиосистема. 12
2. Графические редакторы и процессоры. 13
2.1. Графические редакторы. Технологии получения графических изображений. 13
2.2. Современные графические процессоры 2005. 19
2.2.1. Графические процессоры NVIDIA линейки NV4x. 19
2.2.2. Графические процессоры NVIDIA линейки G7x. 23
2.2.3. Графические процессоры ATI линейки R4xx. 24
2.2.4. Графические процессоры ATI линейки R5xx. 27
3. Классификация операционных систем. 31
Заключение. 34
список использованных источников. 35
Введение
Все началось с идеи научить машину считать или хотя бы складывать многоразрядные числа. Еще около 1500 г. Леонардо да Винчи разработал эскиз 13-разрядного суммирующего устройства. Это была первая попытка решить указанную задачу. Первую же действующую машину построил в 1642 г. французский физик и математик Блез Паскаль.
Спустя почти двести пятьдесят лет появился широко используемый агрегат – арифмометр, выполняющий 4 арифметических действия. Уже в начале XIX века уровень развития ряда наук и областей практической деятельности был столь высок, что они требовали огромного объема вычислений, выходящих за пределы возможностей человека. Над созданием и совершенствованием соответствующей техники работали как выдающиеся ученые, так и неизвестные изобретатели, и инженеры, посвятившие свою жизнь конструированию вычислительных устройств. Так, например, в 1822 г. английский математик Чарльз Бэббидж спроектировал, и почти 30 лет строил машину, которая сначала была названа «разносной», а позднее «аналитической». Именно в «аналитическую» машину были заложены принципы, ставшие фундаментальными для вычислительной техники:
• Автоматическое выполнение операций – необходимость, чтобы операции следовали одна за другой безостановочно, без «зазоров», требующих непосредственного вмешательства человека.
• Работа по вводимой «на ходу» программе – для автоматического выполнения операций программа должна вводиться в исполнительное устройство со скоростью, соизмеримой со скоростью выполнения операций. Бэббидж предложил использование перфокарт, с предварительно записанной программой.
• Необходимость специального устройства для хранения данных – блок памяти, который Бэббидж назвал «складом».
Все эти идеи натолкнулись на невозможность реализации из-за механической основы вычислительных устройств.
Впервые автоматически действующие вычислительные устройства появились в середине XX века. Это стало возможно при использовании электромеханических реле наряду с механической конструкцией. Работы над релейными машинами велись вплоть до 1944 г. пока под руководством Говарда Айкена на фирме IBM не была запущена машина «Марк-1», впервые реализовавшая идеи Бэббиджа.
В России в начале 50-х под руководством Н. И. Бессонова была создана одна из самых мощных релейных машин РВМ-1: она выполняла до 20 умножений в секунду с достаточно длинными двоичными числами.
Первой же действующей ЭВМ стал ENIAC, созданный под руководством Д. Моучли и П. Эккерта. ENIAC содержал 18 тысяч электронных ламп и множество электромеханических элементов.
Но эти и ряд других первых ЭВМ не имели важнейшего качества – программы не хранились в памяти машин, а набирались при помощи внешних коммутирующих устройств. Первая ЭВМ с хранимой программой EDSAC была построена в Великобритании в 1949 г.
Первая отечественная ЭВМ – МЭСМ была создана в 1951 г. под руководством Л. А. Лебедева. Одной из лучших в мире для своего времени была БЭСМ-6, созданная в середине 60, и долгое время бывшая базовой в обороне, космических и научно-технических исследованиях в СССР.
С развитием вычислительной техники появлялись новые ЭВМ, гораздо более мощные и меньшие в размерах, чем свои первые предшественники, называемые в наше время ПК – персональный компьютер. Наряду с базовой конструкцией ПК развивались и периферийные устройства (ПУ), о которых и пойдет речь далее.
1. Периферийные устройства ПК, служащие для вывода информации
Периферийные устройства вывода предназначены для вывода информации в необходимом для оператора формате. Среди них есть обязательные (входящие в базовую конфигурацию ПК) и необязательные устройства.
1.1. Мониторы
Монитор является необходимым устройством вывода информации. Монитор (или дисплей) позволяет вывести на экран алфавитно-цифровую или графическую информацию в удобном для чтения и контроля пользователем виде. В соответствии с этим, существует два режима работы: текстовой и графический. В текстовом режиме экран представлен в виде строк и столбцов. В графическом формате параметры экрана задаются числом точек по горизонтали и числом точечных строк по вертикали. Количество горизонтальных и вертикальных линий экрана называется разрешением. Чем оно выше, тем больше информации можно отобразить на единице площади экрана.
• Цифровые мониторы. Самый простой - монохромный монитор позволяет отображать только черно-белое изображение. Цифровые RGB - мониторы (Red-Green-Blue) поддерживают и монохромной режим, и цветной (с 16 оттенками цвета).
• Аналоговые мониторы. Аналоговая передача сигналов производится в виде различных уровней напряжения. Это позволяет формировать палитру с оттенками разной степени глубины.
• Мультичастотные мониторы. Видеокарта формируем сигналы синхронизации, которые относятся к горизонтальной частоте строк и вертикальной частоте повторения кадров. Эти значения монитор должен распознавать и переходить в соответствующий режим.
По возможности настройки можно выделить: одночастотные мониторы, которые воспринимают сигналы только одной фиксированной частоты; многочастотные, которые воспринимают несколько фиксированных частот; мультичастотные, настраивающиеся на произвольные значения частот синхроносигналов в некотором диапазоне.
• Жидкокристаллические дисплеи (LCD). Их появление связано с борьбой за снижение габаритов и веса переносных компьютеров. Основной из недостаток - невозможность быстрого изменения картинок или быстрого движения курсора мыши и т.п. Такие экраны нуждаются в дополнительной подсветке или во внешнем освещении. Преимущества данных экранов - в значительном сокращении спектра вредных воздействий.
• Газоплазменные мониторы. Не имеют ограничений LCD -экранов. Их недостаток - большое потребление электроэнергии.
Особо надо выделить группу сенсорных экранов, так как они позволяют не только выводить на экран данные, но и вводить их, то есть попадают в класс устройств ввода/вывода. Эта относительно новая технология не получила еще широкого распространения. Такие экраны обеспечивают самый простой и короткий путь общения с компьютером: достаточно просто указать на то, что вас интересует. Устройство ввода полностью интегрировано в монитор. Используются в информационно справочных системах.
Пользователи ПК проводят в непосредственной близости от работающих мониторов многие часы подряд. В связи с этим фирмы-производители дисплеев усилили внимание к оснащению. Их специальными средствами защиты от всех видов воздействий, которые негативно сказываются на здоровье пользователя. В настоящее время распространяются мониторы с низким уровнем излучения (LR-мониторы, от Low Radiation). Используются и другие методы, повышающие комфортность работы с дисплеями.
1.2. Принтеры
Принтер это широко распространенное устройство вывода информации на бумагу, его название образовано от английского глагола to print - печатать. Принтер не входит в базовую конфигурацию ПК. Существуют различные типы принтеров:
• Типовой принтер работает аналогично электрической печатающей машинке. Достоинства: четкое изображение символов, возможность изменения шрифтов при замене типового диска. Недостатки: шум при печати, низкая скорость печати (30-40 зн./сек.), невозможна печать графического изображения.
• Матричные (игольчатые) принтеры - это самые дешевые аппараты, обеспечивающие удовлетворительное качество печати для широкого круга рутинных операций (главным образом для подготовки текстовых документов). Применяются в сберкассах, в промышленных условиях, где необходима рулонная печать, печать на книжках и плотных карточках и других носителях из плотного материала. Достоинства: приемлемое качество печати при условии хорошей красящей ленты, возможности печати "под копирку". Недостатки: достаточно низкая скорость печати, особенно графических изображений, значительный уровень шума. Среди матичных принтеров есть и достаточно быстрые устройства (так называемые, Shattle-принтеры).
• Струйные принтеры обеспечивают более высокое качество печати. Они особенно удобны для вывода цветных графических изображений. Применение чернил разного цвета дает сравнительно недорогое изображение приемлемого качества. Цветную модель называют СМYB (Cyan-Magenta-Yellow-Black) по названиям основных цветов, образующих палитру.
Струйные принтеры значительно меньше шумят. Скорость печати зависит от качества. Достаточно эффективны при создании рекламных проспектов, календарей, поздравительных открыток. Этот тип принтера занимает промежуточное накопление между матричными и лазерными принтерами.
• Лазерные принтеры - имеют еще более высокое качество печати, приближенное к фотографическому. Они стоят намного дороже, однако скорость печати в 4-5 раз выше, чем у матричных и струйных принтеров. Недостатком лазерных принтеров являются довольно жесткие требования к качеству бумаги - она должна быть достаточно плотной и не должна быть рыхлой, недопустима печать на бумаге с пластиковым покрытием и т.д.
Особенно эффективны лазерные принтеры при изготовлении оригинал-макетов книг и брошюр, деловых писем и материалов, требующих высокого качества. Они позволяют с большой скоростью печатать графики, рисунки.
За последние годы, с одной стороны, стоимость лазерных принтеров снизилась, и теперь их все чаще можно встретить у "рядовых" пользователей. С другой стороны, струйные принтеры по качеству и другим возможностям неуклонно сближаются с лазерными.
Лазерные принтера делятся на два типа: локальные и сетевые. К сетевым принтерам можно подключится, используя IP адрес. Все чаще на рынке можно среди лазерных принтеров встретить цветные. Цветные лазерные принтера встречаются и среди офисных (сетевых).
• Светодиодные принтеры - альтернатива лазерным. Разработчик - фирма OKI.
Термические принтеры. Используются для получения цветного изображения фотографического качества. Требуют особой бумаги. Такие принтеры пригодны для деловой графики.
Принтер на технологии Micro Dry. Эти принтеры дают полные фотонатуральные цвета, имеют высочайшее разрешение. Это новое конкурентоспособное направление. Намного дешевле лазерных и струйных принтеров. Разработчик - фирма Citizen. Печатает на любой бумаге и картоне. Принтер работает с низким уровнем шума.
1.3. Плоттеры (графопостроители).
Это устройство применяется только в определенных областях: чертежи, схемы, графики, диаграммы и т.п. Широкое применение нашли плоттеры совместно с программами систем автоматического проектирования, где частью результатов работы программы становится конструкторская или технологическая документация. Незаменимы плоттеры и при разработках архитектурных проектов.
Поле черчения плоттера соответствует форматам А0-А4, хотя есть устройства, работающие с рулоном не ограничивающие длину выводимого чертежа (он может иметь длину несколько метров). То есть различают планшетные и барабанные плоттеры.
• Планшетные плоттеры, в основном для форматов А2-А3, фиксируют лист и наносят чертеж с помощью пишущего узла, перемещающегося в двух координатах. Они обеспечивают более высокую по сравнению с барабанным точность печати рисунков и графиков.
• Рулонный ( барабанный) плоттер – остается фактически единственным развивающимся видом плоттера с роликовой подачей листа и пишущим узлом, перемещающимся по одной координате (по другой координате перемещается бумага).
Распространены режущие плоттеры для вывода чертежа на пленку, вместо пишущего узла они имеют резак.
Связь с компьютером плоттеры, как правило, осуществляют через последовательный (COM), параллельный (LPT) или SCSI-интерфейс. Некоторые модели графопостроителей оснащаются встроенным буфером (1 Мбайт и более).
В настоящее время стандартом де-факто для планшетных графопостроителей являются устройства фирмы Hewlett-Packard. Кроме того, графический язык HP-GL (Hewlett-Packard Graphics Language) также стал фактическим стандартом в промышленности. Неплохими плоттерами считаются модели DXY от фирмы Roland. Помимо того, что все они совместимы с HP и HP-GL, данные модели используют и собственный графический язык DXY-GL.
В плоттерах могут использоваться как специальные технологии (например, в электростатических), так и технологии, хорошо знакомые по принтерам (термо-, лазерная, LED, струйная). В настоящее время струйные устройства получают все большее распространение. Например, плоттеры Hewlett-Packard семейства DesignJet формата А0 и А1 работают в 4-5 раз быстрее, нежели их перьевые собратья. Используя два струйных чернильных картриджа, струйный плоттер работает с разрешением не хуже 300dpi и имеет два режима: чистовой и эскизный. Применяемый в эскизном (черном) режиме алгоритм позволяет почти вдвое сократить расход чернил. Обычно струйные плоттеры могут эмулировать наиболее известные принтеры, например Epson 1050 и IBM ProPrinter XL24E.
1.4. Проекционная техника
Мультимедиа-проекторы прочно вошли в нашу жизнь в конце XX столетия, и сейчас без них невозможно представить многие сферы человеческой деятельности. Это учебный процесс, презентации, шоу-бизнес и домашнее кино. Мультимедиа-проектор позволяет воспроизводить на большом экране информацию, получаемую от самых разнообразных источников сигнала: компьютера, видеомагнитофона, видеокамеры, фотокамеры, DVD-проигрывателя, игровой приставки. Современный проектор — наиболее совершенное звено в цепи эволюции проекционного оборудования, начало которой положили слайдпроекторы, позволяющие демонстрировать на большом экране фотографические диапозитивы. Им на смену пришли так называемые оверхед-проекторы, проецирующие изображения с просвечиваемых материалов больших размеров. Возможности современных мультимедиа-проекторов поистине безграничны по сравнению с их предшественниками.
Изображение в мультимедиа-проекторе формируется несколькими основными способами: с помощью жидкокристаллических панелей (LCD-технология) и с помощью микрозеркальных чипов DMD (DLP-технология). В LCD-проекторах свет от лампы проходит через жидкокристаллическую панель, на которой как на обычной пленке, но с помощью цифровой электронной схемы создается картинка. Свет проходит через панель и объектив, и в результате на экран проецируется увеличенное во много раз изображение. В DLP-проекторах свет от лампы отражается от множества управляемых электроникой микрозеркал и также через объектив попадает на экран.
Основная характеристика мультимедиа-проектора — его яркость, или световой поток. Чем мощней световой поток, тем больший размер изображения можно получить при заданных освещенности и качестве материала экрана. Световой поток (измеряемый в ANSI-люменах) зависит от конструкции проектора, качества LCD-панелей, мощности и типа лампы.
Разрешение LCD-панели или DMD-чипа — следующий важный параметр, влияющий на выбор проектора. Большинство панелей и чипов разрабатывается с учетом стандартных разрешений, принятых для компьютеров: 640×480 (VGA), 800×600 (SVGA), 1024×768 (XGA), 1280×1024 (SXGA). Если же разрешение проецируемого изображения будет отличаться от базового разрешения проектора (разрешения его LCD-панели или DMD-чипа), оно будет пересчитано при воспроизведении с помощью специального алгоритма практически без потери качества. В последнее время стали появляться мультимедиа-проекторы с LCD-панелями стандарта Wide XGA с разрешением 1366×768, предназначенные в основном для просмотра видеоизображений. Их появление обусловлено популярностью «широких» экранов с соотношением сторон 16:9, вместо традиционного 4:3.
Мультимедиа-проектор — современное и высокотехнологичное устройство. Надежность большинства выпускаемых моделей велика, и пользователю вряд ли придется обращаться в сервисный центр с просьбой о ремонте. Единственная заменяемая деталь проектора — его лампа. В большинстве проекторов используются дуговые лампы с высокой яркостью и более ровным по сравнению с лампами накаливания спектром. Средний срок их службы — 2000 часов работы. Иногда бывает полезно применять функцию экономного режима работы лампы, вдвое продлевающего ее ресурс.
1.5. Аудиосистема
В персональных компьютерах применяются самые разнообразные схемы формирования звуковых сигналов - от простых до сложных.
Вроде бы проблема со звуком для персональных компьютеров решена окончательно. Редко встретишь материнские платы необорудованные аудиоконтроллером. Тем не менее, даже если считать вопрос с аудиоплатами закрытым, остается животрепещущей тема акустических систем.
Животрепещущим этот вопрос остается, потому что многие пользователи не ограничиваются просмотром видеофильмов и играми с объемным звучанием. Настоящие аудиофилы предпочитают качественный стереозвук с объемным звучанием и глубоким басом, не говоря уже об энтузиастах, которые занимаются созданием музыки при помощи своих персональных компьютеров. Для них вообще обязательным элементом домашней студии является качественная стереоакустика, даже если вся остальная роль возложена на компьютер со звуковой платой.
В наши дни на рынке очень много акустических систем, состоящих из двух активных колонок, и выполненных по системе 2.1. Подобные системы в народе называются «пищалками», потому что не способны обеспечить звук высокого качества даже на низком уровне громкости.
Совсем недавно идеалом в мире компьютерных (и не только) акустических систем была система 5.1 (пять сателлитов и один сабвуфер), но в последнее время производители акустики расширяют возможности своих систем, что привело сначала к появлению системы 6.1, а позднее и 8.1
2. Графические редакторы и процессоры.
2.1. Графические редакторы. Технологии получения графических изображений.
Графические редакторы — это инструменты компьютера для получения графических изображений: рисунков, картинок, чертежей, диаграмм, графиков и т.д., которые получаются на экране монитора и могут быть напечатаны. Графические редакторы (ГР) — это программы для создания и редактирования на ЭВМ графических изображений.
Виды графической информации: рисунки, схемы, чертежи, фотографии, карты, объёмные изображения и т.д.
Рисунок — образное представление объектов реального или вымышленного мира. Рисунки могут быть как статическими (неподвижными), так и динамическими (движущимися).
Фотография — полное графическое изображение объектов реального мира.
Схема — условное изображение объектов, процессов, систем и т.п.
Чертёж — схематическое изображение объекта с точным сохранением геометрических пропорций.
Средствами машинной (компьютерной) графики создаётся как печатная продукция, так и рекламные ролики, видеоклипы, мультфильмы (анимация) и др. Все современные компьютеры снабжены аппаратными и программными средствами получения графических изображений. Аппаратные средства включают в себя видеомонитор (как правило, цветной — типа EGA, VGA, а лучше SVGA), видеокарту, накопитель на жёстком магнитном диске, процессор, ОЗУ, клавиатура, мышь и другие составные части компьютера.
От качества видеосистемы зависит качество изображения, палитра цветов, максимальное разрешение монитора.
Каждый пиксель на цветном экране — это совокупность трех точек (зерен) разного цвета: красного, зеленого и синего. Эти зерна расположены очень близко друг к другу, так, что зрение человека их не различает.
Нам они кажутся слившимися в одну точку. Из сочетания красного, зеленого и синего цветов складывается вся красочная палитра на экране. Цветные дисплеи такого типа называются RGB-мониторами (от первых букв английских слов red — красный, green — зеленый, blue — синий). Электронная пушка цветного дисплея испускает три луча. Каждый луч вызывает свечение зерна только одного цвета. Для этого в дисплее используется специальная фокусирующая система. Информация о графическом изображении хранится в видеопамяти. В видеопамяти содержится информация о состоянии каждого пикселя экрана. Если каждый пиксель может принимать только два состояния: светится — не светится (белый — черный), то для кодировки достаточно одного бита памяти на пиксель (1 — белый, 0 — черный).
Если нужно кодировать большее количество состояний (различную яркость свечения или различные цвета), то одного бита на пиксель недостаточно. Для кодирования 4 цветов в видеопамяти используется 2 бита на каждый пиксель; для кодирования 8 цветов — 3 бита, 16 цветов — 4 бита и т.д. Количество цветов (К) и размер кода в битах (b) связаны формулой: K=2b. Из трех базовых цветов можно получить 8 различных красок. Большее число красок получается путем управления интенсивностью базовых цветов. На современных высококачественных дисплеях используется палитра более чем из 16 млн. цветов.
Минимально необходимый объем видеопамяти зависит от размера сетки пикселей и от количества цветов. Обычно в видеопамяти помещается несколько страниц (кадров) изображения одновременно.
Для работы ГР необходимо наличие следующих аппаратных средств:
Графический адаптер (другие названия: контроллер дисплея, видеокарта) представляет собой единство двух компонент: видеопамяти и дисплейного процессора (монитора). Функция видеопамяти — хранить видеоинформацию. Функция дисплейного процессора — выводить содержимое в деопамяти на экран. Если изображение на экране постоянно не подновлять, то оно гаснет (за время порядка нескольких миллисекунд). Таким образом, изображение должно выводиться на экран с такой частотой, чтобы глаз не успевал заметить угасание картинки. Дисплейный процессор непрерывно просматривает видеопамять и выводит ее содержимое на экран 50 — 60 раз в секунду.
Графический дисплей обеспечивает отображение графической информации на экране электронно-лучевой трубки. В настоящее время широкое распространение получили растровые дисплеи. Экран растрового дисплея разбит на фиксированное число точек, которые образуют матрицу (растр) из фиксированного числа строк и столбцов. Слово растр восходит к латинскому rastrum — грабли, мотыга.
Растром обычно называют чередование прозрачных и непрозрачных полос по сходству со следом граблей, имеющим вид параллельных борозд. Растровые дисплеи работают в прямоугольной декартовой системе координат. Каждый пиксель характеризуется координатами — парой чисел (х, у). Первое число х задает расстояние от начала координат до заданной точки экрана по горизонтали (в пикселях), второе число у - по вертикали. В большинстве ЭВМ требуется, чтобы эти координаты изменялись слева направо и сверху вниз. Это означает, что экран дисплея связан с системой координат, начало которой находится в левом верхнем углу экрана. Величины, характеризующие ширину и высоту экрана (в пикселях), — х и у — в разных системах могут меняться от десятков до нескольких сотен и тысяч. Чем больше х и у, тем выше качество изображения, так как каждая точка будет занимать меньшую область на экране. Количество пикселей по горизонтали и вертикали (х, у) называется разрешающей способностью.
Программные средства — это графические редакторы. Однако можно получать изображения (в том числе и движущиеся) и с помощью систем программирования BASIC, Turbo Pascal и др. Кроме того, существуют графические редакторы систем автоматизированного проектирования (САПР), предназначенные для создания чертежей, схем, планов сооружений, трёхмерных изображений объектов и т.д. Это пакеты программ PCAD и CirCad (для создания радиосхем и разводки печатных плат), AutoCAD (чертежи), ProtoCAD (стереометрия) и др.
Существуют графические редакторы для DOS и для Windows. Это специальные пакеты программ, содержащих в своём составе ряд важных утилит, например просмотрщики графических файлов, конверторы графических файлов из одного формата в другой. Следует также отметить, что целый ряд популярных пакетов программ, таких как MS Word, Excel, MS Works, поддерживают создание рисунков и диаграмм и вставку их в файл. Ряд текстовых редакторов для DOS поддерживают псевдографику (Word & Deed), черчение вертикальных и горизонтальных линий для создания блок-схем и таблиц (Multi-Edit, Лексикон и др.).
Графические редакторы для DOS: Painter, NeoPainter, Paint Show, Picasso и др. Лучший из них - NeoPainter. Редактор 3D Studio служит для создания трёхмерных рисунков.
Графические редакторы для Windows 3.1: PaintBrush, Aldus Photo Styler, Hamilton Flamingo, Corel Draw (лучший из них) и др. Последние версии некоторых графических редакторов (например, Photo Works, Adobe Photo Shop, Photo Plus) работают только в Windows-95 и более поздних версиях.
PaintBrush - простейший графический редактор для Windows 3.1. Его программный элемент находится в программной группе "Реквизиты". Его улучшенным аналогом является редактор Paint для Windows.
MicroSoft Gif Animator для Windows — служит для создания движущихся изображений (анимации) и для преобразования видеофайлов *.avi в анимационные gif-файлы. Отдельные фрагменты анимационного изображения (кадры или фреймы) создаются, например, в редакторе PhotoShop или Paint, а затем через буфер обмена Windows вставляются в Gif Animator. Количество фреймов (кадров) может быть от 2 до нескольких десятков. Чтобы изображение двигалось, его всё время повторяют (меню Animat, Looping и Repeat Foreve). Чтобы движение было замедленным, устанавливают длительность просмотра каждого кадра (меню Image, Duration) в мс.
Возможности графических редакторов для Windows шире, но они требуют значительно больших машинных ресурсов (оперативная и дисковая память, процессор и др.). Таким образом, аппаратные и программные средства получения графических изображений связаны между собой.
В основе технологии получения графических изображений лежит представление изображения как совокупности точек разного цвета (мозаики точек). Точечный элемент экрана компьютера называется пикселем (от слов picture element — pixel). Совокупность пикселей на экране образует графическую сетку. Чем гуще эта сетка, тем лучше качество изображения. Кроме растровой графики с точечными элементами, существует векторная графика, когда элементами изображения являются линия, окружность, прямоугольник. Информация о графическом изображении хранится в специальном разделе ОЗУ — видеопамяти. В видеопамяти содержится информация о состоянии каждого пикселя экрана. Например, для монитора VGA графический режим 640х480 пикселей реализует 16 цветов на экране. Этот режим используется чаще всего в DOS. В Windows часто использовался режим High Color (216=65536 цветов) с разрешением 600Х800 пикселей и True Color (224=16777216 цветов) с разрешением 600Х800 пикселей.
Просмотр графических файлов производится в NC4, NC5 при нажатии клавиши F3 или при помощи просмотрщика-конвертора Paint Viewer (pv.exe) при нажатии на Enter (для файлов формата bmp, pcx, gif, ico, wmf, tif, jpg и др.). В некоторых случаях существуют специальные просмотрщики и конверторы графических файлов, например SEA, QPV, GWS, но в ряде случаев просмотр возможен только в тех редакторах, в которых созданы графические файлы. Программа GWS позволяет конвертировать графические файлы в exe-файлы, что очень удобно для просмотра. Программа PicViewer для Windows-95 позволяет просматривать и конвертировать графические файлы основных форматов, устраивать слайд-шоу. Теми же свойствами обладает программа ACDSee.
Среда графического редактора.
Пользовательский интерфейс большинства графических редакторов (ГР) организуется следующим образом. С левой стороны экрана располагается набор пиктограмм (условных рисунков) с изображением инструментов, которыми можно пользоваться в процессе редактирования изображений. В нижней части экрана - палитра, из которой художник выбирает краски требуемого цвета. Оставшаяся часть экрана представляет собой пустой холст (рабочее поле). Над рабочим полем находится меню, позволяющее изменять режимы работы ГР. На левом краю палитры выводится квадрат, окрашенный в фоновый цвет. В нем помещаются еще два квадрата, верхний из которых окрашен в первый рабочий цвет, а нижний - во второй рабочий цвет. В левом нижнем углу экрана выводится калибровочная шкала, которая позволяет устанавливать ширину рабочего инструмента (кисти, резинки и т. д.).
Режимы работы ГР.
Режимы ГР определяют возможные действия художника, а также команды, которые художник может отдавать редактору в данном режиме.
Режим работы с рисунком (рисование). В этом режиме на рабочем поле находится изображение инструмента. Художник наносит рисунок, редактирует его, манипулирует его фрагментами.
Режим выбора и настройки инструмента. Курсор-указатель находится в поле экрана с изображениями инструментов (меню инструментов). Кроме того, с помощью меню можно настроить инструмент на определенный тип и ширину линии, орнамент закраски.
Режим выбора рабочих цветов. Курсор находится в поле экрана с изображением цветовой палитры. В этом режиме можно установить цвет фона, цвет рисунка. Некоторые ГР дают возможность пользователю изменять палитру.
Режим работы с внешними устройствами. В этом режиме можно выполнять команды записи рисунка на диск, считывания рисунка с диска, вывода рисунка на печать. Графические редакторы на профессиональных ПК могут работать со сканером, используя его для ввода изображения с репродукций.
2.2. Современные графические процессоры 2005
Накал конкурентной борьбы между компаниями ATI и NVIDIA (а именно они играют роль "законодателей моды" на рынке графических процессоров) и, соответственно, темпы развития отрасли чрезвычайно высоки: новое поколение графических адаптеров сменяет предыдущее в среднем - раз в полтора года. Поэтому многие из тех, кто не имеет возможности регулярно отслеживать события, происходящие в настоящее время на рынке компьютерной графики, уверены, что там царит самый настоящий хаос, и разобраться в ситуации "простому смертному" никак не возможно. Отчасти они правы: сегодня в магазинах можно встретить более сотни различных реализаций видеокарт, полученных путем самых причудливых комбинаций, самых разных типов графических чипов и видеопамяти, их рабочих частот и разрядности шин. Но так ли все страшно, как кажется на первый взгляд? Попробуем в этом разобраться.
2.2.1. Графические процессоры NVIDIA линейки NV4x
Наиболее массовым семейством графических процессоров компании NVIDIA в настоящее время, является серия NV4x. Именно благодаря очень удачным чипам этой серии, калифорнийский гигант сумел не только выправить свое положение на рынке, подорванное провалом предыдущей линейки NV3x, но и продемонстрировать всему миру устойчивые тенденции роста, особо заметные на фоне определенных неудач, постигших ATI в последние месяцы.
Флагманской моделью линейки NV4x является чип NV40, увидевший свет в апреле 2004 года. Он производится по хорошо отработанному, но стремительно устаревающему 130-нм техпроцессу на заводах IBM, его 222 миллиона транзисторов потребляют до 120 Ватт энергии, поэтому "силовых" возможностей штатного интерфейса AGP 8x уже катастрофически не хватает и на видеокартах, изготовленных на базе NV40, обычно устанавливают по два (!) дополнительных разъема питания. Да и система охлаждения всей этой "печки" должна быть не самой слабой. Наряду с NV40, выпускается и его PCI Express-модификация NV45, все отличие которой от базовой модели, заключается в интегрированном в корпус чипа AGP-PCI-E мосте HSI. В производственной линейке NVIDIA встречается еще и чип NV48, который отличается от базового NV40 только тем, что выпускается на фабриках TSMC. Таким образом, NVIDIA целиком и полностью отказалась от услуг IBM в области изготовления чипов, и вернулась к своему старому и, видимо, более приемлемому, чем IBM, технологическому партнеру.
256 битный четырехканальный (организация 64х4) интерфейс памяти NV40 обеспечивает подключение до 1 Гбайта памяти любого типа - как обычной DDR1/DDR2, так и специально разработанной для использования в видеоустройствах GDDR3. Что касается архитектурных особенностей NV40, то стоит отметить, что он стал первым графическим процессором, возможности которого полностью соответствуют требованиям DirectX 9.0с, иными словами, его вычислительные возможности позволяют выполнять шейдеры версии SM (Shader Model) 3.0. Высокую производительность обеспечивают 6 вершинных и 16 пиксельных конвейеров (каждый из которых, в свою очередь, оборудован двумя шейдерными блоками и одним блоком текстурирования). Одновременно могут работать либо два шейдерных блока, либо текстурный и один из шейдерных блоков. Таким образом, NV40 позволяет выполнить за такт до 16 текстурных операций или 32 операций с глубиной и буфером шаблонов, обеспечивая анизотропную фильтрацию с соотношением сторон до 16:1 включительно.
На базе ядра NV40/NV45/NV48 выпускаются видеокарты: GeForce 6800 Ultra, GeForce 6800 GT, GeForce 6800 и GeForce 6800 LE. Типовые значения частоты ядра/шины памяти GeForce 6800 Ultra составляют 400 МГц/1,1 ГГц, у модификации GeForce 6800 GT они снижены до 350 МГц/1 ГГц, у GeForce 6800 - до 325 МГц/700 МГц, а у GeForce 6800 LE частотные параметры не оговорены вообще - все отдано на усмотрение производителей видеокарт. При этом у последних двух еще и уменьшено до 12 количество пиксельных конвейеров. Причем, в отличие от общепринятой практики, когда "урезание" осуществляется путем программного отключения некоторого числа процессоров (что дает возможность народным "умельцам" путем нехитрой операции подключить неиспользуемые блоки, получив, таким образом, полнофункциональную GeForce 6800 за небольшие деньги), в данном случае компания NVIDIA выпустила специальное "усеченное" ядро NV41. В нем имеется всего лишь 12 "физических" пиксельных процессоров, тогда как все остальное полностью соответствует базовому NV45. Ядро NV42 является 110-нм версией NV41. Кстати, именно оно лежит в основе самой последней новинки NVIDIA - GeForce 6800 GS (частота чипа - 425 МГц, памяти - 1000 МГц), призванной составить конкуренцию ATI Radeon X1600 XT.
Для видеокарт среднего уровня, компания NVIDIA в августе 2004 года выпустила графическое ядро NV43, являющееся, впрочем, несколько упрощенным (путем уменьшения числа вершинных и пиксельных процессоров и каналов контроллера памяти) решением, основанным на архитектуре NV40. Однако NV43 выполнен по 0,11-мкм технологии TSMC (количество транзисторов в ядре составляет 146 млн.), и, кроме того, он стал первым графическим ядром NVIDIA с встроенным контроллером PCI Express (возможна трансляция интерфейса PCI-E в APG 8х с помощью двустороннего PCI-E-AGP моста HSI). Благодаря более "тонкому" технологическому процессу и меньшему количеству исполнительных устройств в ядре, тепловыделение NV43 не превышает 70 Вт, то есть на PCI-Express карте разъем для дополнительного питания не нужен.
Набор вычислительных ресурсов NV43 ровно вдвое меньше, чем у старшей модели NV40 - он оснащен восемью пиксельными конвейерами и тремя вершинными, а ширина шины памяти уменьшена с 256 до 128 бит.
В настоящее время представлено две Mainstream-модификации видеокарт, базирующихся на графическом процессоре NV43 - GeForce 6600 и GeForce 6600 GT, а также одна класса Low-End - GeForce 6200 (впрочем, с недавних пор она переименована в GeForce 6600 LE). Частоты ядра и шины памяти GeForce 6600 составляют 300 и 550 (иногда - 500) МГц, а у модификации GT - 500 и 1000 МГц соответственно. В GeForce 6200/6600 LE используется "усеченное" ядро NV43V с четырьмя (вместо 8) пиксельными конвейерами, а его частотный диапазон соответствует GeForce 6600.
Благодаря достаточно высокой тактовой частоты чипа, несмотря на всего лишь 8 пиксельных конвейеров рендеринга, NV43 обеспечивает филлрейт даже больший, нежели 12 конвейерный GeForce 6800. Однако реально достичь уровня производительности своего "старшего товарища" GeForce 6600 GT не дано - сказывается и использование 128-битной шины памяти и уменьшение до 3 числа вершинных процессоров, хотя все это и позволило заметно удешевить 6600-ю серию. Поэтому совсем неудивительно, что видеокарты на чипах GeForce 6600 GT и, особенно, GeForce 6600, сегодня демонстрируют наилучшее соотношение "цена/производительность".
В младшей модели семейства графических процессоров NVIDIA GeForce 6x00 - GeForce 6200ТС используется преимущественно ядро NV44, изготовленное по 0,11-мкм проектным нормам. Как и в случае NV43, PCI Express у него нативный (то есть реализованный на чипе), а AGP 8х вариант чипа обозначается как NV44А. NV44 имеет 3 вершинных процессора, как у NV43, и 4 пиксельных, какие-либо глобальные архитектурные отличия от NV40 и NV43 отсутствуют.
Главным ограничителем производительности у NV44, является подсистема памяти - ширина шины ограничена 64-битами. Индекс TC обозначает поддержку технологии TurboCache, призванная задействовать часть системной памяти при рендеринге буфера кадра, благо, пропускной способности шины PCI-E x16 для этого хватает. Конечно, такие видеокарты заметно проигрывают по уровню производительности своим полноценным собратьям, зато немного выигрывает у них по стоимости. А для бюджетных решений, каждый сэкономленный доллар может оказаться решающим в деле продвижения на рынок решений той или иной конкурирующих фирм. Тем не менее, для того, кто захочет немного сэкономить, приобретя такую видеокарту, такой выигрыш окажется иллюзорным. Ведь системная память, в особенности DDR2, от которой "оттяпывает" свою часть видеосистема, отнюдь не безразмерна и далеко не бесплатна.
2.2.2. Графические процессоры NVIDIA линейки G7x
Середина лета 2005 года стала новой вехой в истории компании NVIDIA - был выпущен графический процессор нового поколения G70. Но, несмотря новое кодовое название чипа, его архитектуру нельзя считать принципиально новой - он является очередным этапом эволюции хорошо знакомой всем нам архитектуры семейства NV4x (о чем свидетельствует первоначальное кодовое обозначение чипа - NV47). Плюс к этому, NVIDIA не стала рисковать и выпустила его по хорошо отработанному 110-нм техпроцессу TSMC, поэтому нет ничего удивительного в том, что видеокарты семейства GF7800GTX стали доступны в массовых количествах сразу после анонса.
Основным новшеством G70, базирующемся на все том же наборе шейдеров Shader Model 3.0 (SM 3.0), стало увеличение до 24 (или, по терминологии NVIDIA, до 6 процессоров квадов) числа слегка улучшенных, по сравнению с NV4x, пиксельных процессоров, а вершинных - до 8, объем адресуемой памяти типа GDDR3 может достигать 1 Гбайт. Кроме того, была осуществлена оптимизация питания и энергопотребления, благодаря чему типовое потребление видеокарты GeForce 7800 GTX не превышает 110 Ватт, то есть осталось на уровне GeForce 6800 Ultra, несмотря на 30% увеличение числа транзисторов. В G70 появилась аппаратная поддержка ряда потенциальных "хитов" ближайшего будущего: воспроизведение видео в формате HDTV, а также поддержка важных специальных возможностей графической драйверной модели Windows Vista. Кроме High-End видеокарты GeForce 7800 GTX (430/1200 МГц), процессор G70 устанавливается и в его чуть более скромном собрате - GeForce 7800 GT, отличающимся от GTX не только пониженными (до 400/1000 МГц) частотами, но и урезанным числом конвейеров (20 пиксельных и 7 вершинных) рендеринга, что обеспечивает ему место (по показателям производительности) где-то посередине между GeForce 7800 GTX и GeForce 6800 Ultra.
Очередными новыми чипами NVIDIA должны стать G72 и G74 (официальные названия GeForce 7600 и GeForce 7200), которые следует ожидать в феврале-марте 2006 года. Они, скорее всего, будут урезанными версиями базового G70, и станут первыми графическими чипами NVIDIA, выпускаемыми по 0,09 мкм технологии. Они должны заменить NV43 и NV44 в Mainstream- и Low-End секторах соответственно. Таким образом, в ближайшие полгода NVIDIA собирается полностью заменить все чипы NV4x на новинки из линейки G7x. Кроме того, NVIDIA в начале 2006 года планирует представить чип G71, являющийся 0,09 мкм версией G70 с меньшей площадью кристалла и пониженным энергопотреблением.
2.2.3. Графические процессоры ATI линейки R4xx
Более года флагманским графическим процессором компании ATI, ставший основой для всего семейства Radeon R4xx, был R420, во многом повторяющий архитектуру предыдущего, весьма удачного семейства R300. Более того, основные характеристики Radeon Х800 (именно под этим маркетинговым именем известен графический процессор на основе ядра R420) во многом схожи с его основным конкурентом - NV40.
Судите сами: и тот, и другой изготовлены по 0,13-мкм проектным нормам, оба они оснащены четырехканальными 256-битовыми контроллерами памяти, совместимыми с перспективной памятью GDDR-3, блоки геометрической обработки у них имеют одинаковое число вершинных процессоров - по 6, пиксельных конвейеров - по 16, причем каждый из них оснащен двумя шейдерными блоками и одним текстурным. И в этом нет ничего удивительного - обе фирмы, идя каждая своим путем, стараются получить оптимальное решение, базирующееся на хорошо отработанной структуре графических конвейеров. Однако, в отличие от NV40, графическое ядро R420 обеспечивает аппаратную совместимость лишь с шейдерами поколения 2.0b (кстати, так и не принятыми Microsoft в качестве официального стандарта) и не полностью удовлетворяет требованиям спецификации DirectX 9.0с.
Энергопотребление R420 сравнительно невелико - он потребляет около 90 Вт и для его питания все же необходимо дополнительное подключение к блоку питания компьютера, уровень тепловыделения ядра невысок и, в отличие от NV40, позволяет использовать более компактную и менее шумящую систему охлаждения. Первоначально, графические процессоры R420 оснащались встроенным контроллером AGP, однако существует и другая его модификация - R423, отличающаяся наличием контроллера PCI Express. А вообще, в настоящее время существует пять модификаций ядра R42x. Наиболее популярны сегодня сравнительно новый чип R430, являющийся 0,11 мкм вариантом R423, а также чипы R480 (PCI Express) и R481 (AGP) - оптимизированные и слегка "разогнанные" (благодаря 0,13-мкм техпроцессу с использованием low-k диэлектриков) варианты R423 и R420 соответственно. Все они служат основой для доброго десятка самых различных модификаций видеокарт ATI. Так, на базе R480 выпускаются топовые PCI Express видеокарты Radeon X850 XT Platinum Edition (рабочие частоты чипа/памяти - 540/1180 МГц), Radeon X850 XT (520/1080 МГц) и Radeon X850 Pro (частоты такие же, как и у X850 XT, но число пиксельных конвейеров уменьшено до 12), а R481 - их AGP аналоги.
В семействе Radeon Х800 к настоящему времени произошло практически полное вытеснение устаревших R423/R420 более перспективным R430, который используется в относительно недорогих PCI Express видеокартах Radeon X800 XL (400/980 МГц) и Radeon X800 (400/700 МГц и 12 пиксельных конвейеров). С помощью дополнительного PCI-E/AGP моста Rialto получаются из AGP варианты. Кроме того, в последнее время, видимо с целью полной реализации имеющихся запасов топовых чипов семейства R4хх, в преддверии появления 500 серии, ATI выпустила две новые серии недорогих видеокарт Radeon Х800 GT (8 пиксельных конвейеров, рабочие частоты 475/980 или 700 МГц) и Radeon Х800 GTO (12 пиксельных конвейеров, рабочие частоты 400/980 или 700 МГц).
Ядро RV410, предназначенное для создания видеокарт Radeon Х700 среднего ценового диапазона, призвано составить достойную конкуренцию чрезвычайно удачной модели NVIDIA GeForce 6600 GT. Оно является масштабированным (путем уменьшения числа конвейеров и каналов контроллера памяти) решением, основанным на архитектуре R420, однако изготавливается по 0,11-мкм проектным нормам (с использованием low-k диэлектриков). Количество пиксельных конвейеров в нем уменьшено по сравнению с R420 вдвое (до 8), а шина памяти "ужата" до 128 бит. Зато неизменным (6) осталось число вершинных конвейеров, что предоставляет платам с RV410 определенное преимущество при конкуренции с GeForce 6600 (с его всего 3 вершинными блоками). Чип потребляет менее 70 Ватт энергии (поэтому на PCI-Express карте разъем для дополнительного питания не нужен), единственный предусмотренный интерфейс - PCI Express.
На базе RV410 существуют видеокарты двух модификаций - Radeon Х700 Pro и Х700, тактовые частоты ядра/шины памяти этих моделей 420/864 МГц и 400/700 МГц соответственно. При этом первая из них имеет еще и AGP-вариант, получаемый путем использования моста Rialto.
Семейство R4хх, к сожалению, не может похвастать решениями для бюджетных видеокарт - компания ATI непонятно почему для своей линейки графических процессоров среднего и младшего уровня решила оставить архитектуру ядра предыдущего поколения - RV380 для Radeon X600 и RV370 для Radeon X300 соответственно. Поэтому, они совместимы только с базовой спецификацией DirectX 9.0 (SM 2.0) и не обладают новыми возможностями ядер семейства R4xx. Оба ядра имеют по четыре пиксельных и два вершинных конвейера, и отличаются друг от друга в основном используемым техпроцессом: в то время как RV380 изготавливается по 0,13-мкм проектным нормам, RV370 переведено на более прогрессивный 0,11-мкм технологический процесс.
В настоящее время, на базе RV380 выпускаются видеокарты среднего уровня - Radeon Х600 ХТ и Radeon Х600 Pro с частотами ядра/шины памяти 500/740 МГц и 400/600 МГц соответственно. Value-класс представлен видеокартами Radeon Х550 (400/500 МГц), Radeon Х300 и Х300 SE (325/400 МГц). Максимальная ширина шины достигает 128 бит у всех моделей, кроме модификации Х300 SE, у которой она ограничена 64 бит. Впрочем, благодаря порой излишне "экономным" вендорам, сплошь и рядом встречаются и 64-битные "огрызки" как Х550, как и Х300. На самом "дне" бюджетного сегмента борется за "место под солнцем" с одиозной видеокартой NVIDIA GeForce 6200ТС ее не менее одиозный близнец от ATI - Radeon X300 SE HM (325/296 МГц), оснащенный системой использования части системной памяти для нужд видеосистемы Hyper Memory, мало чем отличающейся от TurboCache.
2.2.4. Графические процессоры ATI линейки R5xx
Всем хорошо семейство видеопроцессоров R4xx, но сегодня, в дни триумфального шествия нового топового графического процессора NVIDIA G70, оно выглядит уже несколько "бледновато". А достойный ответ новинкам NVIDIA сильно задержался. Анонс процессоров нового поколения первоначально ожидался едва ли не в мае, затем последовала череда все новых и новых переносов, связанных, по заявлениям ATI, с неудовлетворительным выходом годных к использованию чипов, изготавливаемых по 90-нанометрому техпроцессу TSMC. Наконец, в начале октября 2005 года долгожданное свершилось - компания ATI объявила о выходе нового семейства графических процессоров R5xx, предназначенных для видеокарт Radeon X1800, Radeon X1600 и Radeon X1300.
Возглавил линейку высокопроизводительный чип R520. Изготовленный по 90-нм техпроцессу, он имеет 16 пиксельных конвейеров, сгруппированных в 4 процессора квадов (состоящих из четырех пиксельных конвейеров каждый), а также 8 вершинными процессорами. Основными отличиями R520 от предыдущих видеопроцессоров ATI стала долгожданная поддержка на аппаратном уровне шейдеров SM 3.0, а также новая кольцевая внутренняя 512-битная шина памяти RingBus, обеспечившая стабильную работу чипа на очень высоких тактовых частотах. Программируемый восьмиканальный 256-битный (8х32) контроллер памяти поддерживает все современные типы GDDR памяти, а также новую GDDR4, появление которой ожидается в ближайшем будущем.
На этом, усовершенствования архитектуры не заканчиваются: также добавлено представление цвета в динамическом диапазоне (HDR, High Dynamic Range) и динамическое управление потоком данных, и эффективное распределение нагрузки между пиксельными процессорами (в терминологии ATI - Ultra-Threading Dispatch Processor, по аналогии с Intel Hyper-Threading). Компания-разработчик, также обеспечила качественную и всестороннюю поддержку видео высокого качества (включая HDMI-интерфейс для вывода изображения и звука на цифровые кинотеатры и другие аудио/видео воспроизводящие устройства нового поколения), а также технологию ATI Avivo, для чего в чипе R520 предусмотрен специальный видеопроцессор, выполняющий декодирование видео, его постобработку и вывод на экран.
Так что не удивительно, что графический процессор R520 получился более сложным, нежели NVIDIA G70. В результате, несмотря на наличие 16 пиксельных процессоров против 24 у изделия конкурента, общее число транзисторов достигло 320 миллионов, что сделало R520 самым сложным графическим процессором в мире. А если учесть и его высокую рабочую частоту, то печальное "лидерство" по тепловыделению, ранее принадлежащее NV40, ему гарантировано. Ведь графические карты Radeon X1800 XT, выполненные на базе R520, будут поддерживать тактовую частоту ядра 625 МГц, а память будет работать на частотах до 1,5 ГГц. Более доступные карты Radeon X1800 XL будут поддерживать 500 МГц тактовую частоту ядра и до 1,0 ГГц частоту памяти. Обе они изрядно греются, несмотря на "монстрообразные" системы их охлаждения, занимающие по два слота.
Менее производительная версия нового GPU - RV530 имеет: три пиксельных процессора квада (12 пиксельных процессоров), 5 вершинных процессора и всего 4 текстурных блока. В какой-то мере столь сильное "усечение" по сравнению с базовым вариантом компенсируется благодаря оптимизации работы конвейеров Ultra-Threading. Прогрессивная шина RingBus осталась, но она стала вдвое "тоньше", поэтому и внешний интерфейс памяти у RV530 только 128-битный. Но нет худа без добра - новый чип получился очень компактным (площадь кристалла RV530 практически равна площади RV380) и экономичным. Ожидается, что семейство Radeon X1600 займет место Radeon X700 Pro, а также заменит собой младшие модели линейки Radeon X800. Mainsteram-карты Radeon X1600 XT будут обладать тактовой частотой ядра на уровне 590 МГц и тактовой частотой памяти на уровне 1,38 ГГц. Карты на чипе Radeon X1600 PRO будут поддерживать частоту ядра 500 МГц, частоту памяти 780 МГц.
Самую нижнюю строчку в новой линейке видеочипов ATI занимает чип RV515, благодаря которому, наконец-то уйдут в прошлое всевозможные RV3xх. Он содержит всего лишь 4 пиксельных и 2 вершинных процессора. Как и в случае с RV530, ATI реализовала в нем технологию Ultra-Threading, обеспечивающую равномерное распределение загрузки между пиксельными процессорами. Он также оснащен видеопроцессором Avivo, обеспечивающим повышенное качество отображения видео и аппаратное декодирование формата H.264, используемого в DVD-дисках нового поколения. А вот шинная архитектура RingBus, к сожалению, не поддерживается.
Тем не менее, производительность видеокарт Radeon X1300 Pro на чипах RV515 с тактовой частотой ядра порядка 600 МГц, а памяти - 800 МГц, примерно соответствует Radeon X700 (но не Pro!). Массовые и относительно недорогие карты Radeon X1300 будут поддерживать тактовую частоту ядра 450 МГц, тактовую частоту памяти 500 МГц. Сверхбюджетные варианты Radeon X1300 с технологией HyperMemory будут поддерживать тактовую частоту ядра 450 МГц, памяти до 1 ГГц. Не исключено и появление видеокарт семейства Radeon X1300, поддерживающих при помощи переходного моста Rialto, интерфейс AGP 8x. Благодаря всего 30 Вт рассеиваемой мощности, очень привлекательно будет выглядеть бесшумный Radeon X1300, оснащенный пассивной системой охлаждения на тепловых трубках.
Примерно в первом квартале 2006 года, ATI должна представить нового флагмана - чип R580. Очевидно, что он не принесет каких-либо архитектурных, впрочем, как и технологических, изменений по сравнению с R520, а лишь обеспечит определенный прирост производительности (то ли за счет простого повышения рабочей частоты чипа, то ли благодаря увеличению числа пиксельных конвейеров - пока доподлинно не известно).
А вот последующие за ним графические процессоры промежуточного (т.е. занимающий место примерно между высокопроизводительным чипом R580 и "середнячком" RV530) уровня R560, а также среднего (RV535) и начального (RV505) уровней, ожидаемые ближе к лету 2007 года, представляют собой куда больший интерес - они, скорее всего, станут первыми 0,08 мкм чипами ATI. Такой "скромный" шаг вперед по сравнению с нынешним 0,09 мкм техпроцессом, объясняется ограничением технологических возможностей основных производителей чипов ATI - компаний TSMC и UMC. Сейчас массовое производство по 0,065 мкм техпроцессу, пока под силу только таким "грандам", как IBM и Intel.
3. Классификация операционных систем
Операционная система составляет основу программного обеспечения ПК. Операционная система представляет комплекс системных и служебных программных средств, который обеспечивает взаимодействие пользователя с компьютером и выполнение всех других программ.
С одной стороны, она опирается на базовое программное обеспечение ПК, входящее в его систему BIOS, с другой стороны, она сама является опорой для программного обеспечения более высоких уровней – прикладных и большинства служебных приложений.
Для того чтобы компьютер мог работать, на его жестком диске должна быть установлена (записана) операционная система. При включении компьютера она считывается с дисковой памяти и размещается в ОЗУ. Этот процесс называется загрузкой операционной системы.
Операционные системы различаются особенностями реализации алгоритмов управления ресурсами компьютера, областями использования.
Так, в зависимости от алгоритма управления процессором, операционные системы делятся на:
Однозадачные и многозадачные
Однопользовательские и многопользовательские
Однопроцессорные и многопроцессорные системы
Локальные и сетевые.
По числу одновременно выполняемых задач операционные системы делятся на два класса:
Однозадачные (MS DOS)
Многозадачные (OS/2, Unix, Windows)
В однозадачных системах используются средства управления периферийными устройствами, средства управления файлами, средства общения с пользователями. Многозадачные ОС используют все средства, которые характерны для однозадачных, и, кроме того, управляют разделением совместно используемых ресурсов: процессор, ОЗУ, файлы и внешние устройства.
В зависимости от областей использования многозадачные ОС подразделяются на три типа:
Системы пакетной обработки (ОС ЕС)
Системы с разделением времени (Unix, Linux, Windows)
Системы реального времени (RT11)
Системы пакетной обработки предназначены для решения задач, которые не требуют быстрого получения результатов. Главной целью ОС пакетной обработки является максимальная пропускная способность или решение максимального числа задач в единицу времени.
Эти системы обеспечивают высокую производительность при обработке больших объемов информации, но снижают эффективность работы пользователя в интерактивном режиме.
В системах с разделением времени для выполнения каждой задачи выделяется небольшой промежуток времени, и ни одна задача не занимает процессор надолго. Если этот промежуток времени выбран минимальным, то создается видимость одновременного выполнения нескольких задач. Эти системы обладают меньшей пропускной способностью, но обеспечивают высокую эффективность работы пользователя в интерактивном режиме.
Системы реального времени применяются для управления технологическим процессом или техническим объектом, например, летательным объектом, станком и т.д.
По числу одновременно работающих пользователей на ЭВМ ОС разделяются на однопользовательские (MS DOS) и многопользовательские (Unix, Linux, Windows 95 - XP).
В многопользовательских ОС каждый пользователь настраивает для себя интерфейс пользователя, т.е. может создать собственные наборы ярлыков, группы программ, задать индивидуальную цветовую схему, переместить в удобное место панель задач и добавить в меню Пуск новые пункты.
В многопользовательских ОС существуют средства защиты информации каждого пользователя от несанкционированного доступа других пользователей.
Многопроцессорные и однопроцессорные операционные системы. Одним из важных свойств ОС является наличие в ней средств поддержки многопроцессорной обработки данных. Такие средства существуют в OS/2, Net Ware, Widows NT.По способу организации вычислительного процесса эти ОС могут быть разделены на асимметричные и симметричные.
Одним из важнейших признаков классификации ЭВМ является разделение их на локальные и сетевые. Локальные ОС применяются на автономных ПК или ПК, которые используются в компьютерных сетях в качестве клиента.
В состав локальных ОС входит клиентская часть ПО для доступа к удаленным ресурсам и услугам. Сетевые ОС предназначены для управления ресурсами ПК включенных в сеть с целью совместного использования ресурсов. Они представляют мощные средства разграничения доступа к информации, ее целостности и другие возможности использования сетевых ресурсов.
Заключение
Вместе с развитием вычислительных систем, стремительно развиваются и другие отрасли цифрового мира. На сегодняшний день среди многообразия цифровых устройств можно встретить некоторые устройства, которые еще несколько лет назад не имели ни малейшего отношения к персональным компьютерам.
При помощи компьютера можно загружать различные картинки или понравившиеся мелодии в современные мобильные телефоны.
Свою маленькую домашнюю киностудию несложно сделать, если дома есть компьютер и цифровая видеокамера.
С каждым днем цифровые технологии все больше входят в нашу жизнь. Я считаю, что в недалеком будущем различные цифровые устройства станут неотъемлемой частью обихода каждого человека.
список использованных источников
1. А.В. Могилев, Н.И. Пак, Е.К. Хеннер. Информатика. М., 2000.
2. А.Я. Савельев. Основы информатики. М., 2001.
3. В.Н. Петров. Информационные системы. С-Пб., 2002.
4. И.П. Норенков, В.А. Трудоношин. Телекоммуникационные технологии. М., 2000.
5. http://phizmat.org.ua/2010-03-16-08-15-58/300-graf-editor (16.11.10)
6. http://www.compdoc.ru/comp/video/modern_graphic_processors/ (16.11.10)
7. http://www.lessons-tva.info/edu/e-inf1/e-inf1-3-3.html (16.11.10)
