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Transcript

Aufbau und Funktion von Grafikkarten

Von Robin Föste

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Inhalt

Aufgabe der Grafikkarte

Aufbau der Grafikkarte

GPU vs CPU

  • Platine
  • Spannungsversorgung
  • Shader
  • VRAM
  • GPU

Aufbau der Grafikkarte

Platine

  • Zuständig für
-den Datenverkehr

-Ansteuerung der Monitoranschlüsse
-Verknüpfung mehrer Grafikkarten
  • Multi-Layer-Design
  • PCI-Express 3.0 16x

Spannungs-versogung

  • Grafikkarte verbraucht am meisten Strom

  • PCI-E Anschluss / 75W
-Stromkabel 6 Polig / 75W
-Stromkabel 8 Polig / 150W

  • VRM-"Voltage regulator module"
  • Sie wandeln 3.3V/12V in 1V um


Shader

  • Kleiner Prozessor innerhalb der GPU
  • GPU hat Mehrere Shader
  • Je nach bedarf werden die Shader für Vertex oder Pixel Berechnungen benutzt
-Vertex Berechnungen: Position und Beleuchtung eines Objektes
-Pixel Berechnung: Objekt wird mit Farbe und Struktur beklebt
  • Grafikkarten können bis 10496 Shader kerne besitzen

VRAM

  • VRAM steh für Video Random Access Memory
  • es wird speziell zur Speicherung von Bilddaten für eine Computeranzeige verwendet
  • Speicherbausteine sind mit je 256MB verbaut
-Je nach Grafikkarte können insgesamt 1GB bis 24 GB verwendet werden

GPU

  • GPU steht für "Graphics Processing Unit
  • CO-Prozessor für 3D-Berechnungen
-Darstellung von Gegenständen, Schatten und Bewegte szenen
-Durch Spezielle Physik-Engines können wir z.B in 3D-Spiele oder -Anwendungen Physikalische Gesetzmäßigkeiten Wiederspiegeln und Darstellen

GPU

  • GPU steht für "Graphics Processing Unit"
  • Ist ausgelegt für Parallele Berechnungen
  • Besitzt langsamere kerne als CPU dafür mehrer

CPU

  • CPU steht für " Central Prossecing Unit"
  • Führt Instruktionen nacheinander ab
  • Besitzt Schnellere Kerne dafür aber Weniger

VS

Beispiel

Eine person kann das Feld nicht Schneller Pflücken als 10 Menschen selbst wenn du der Schnellste Blumenpflücker auf der Erde wärst

Eine Person ist Trainiert den Berg zu erklimmen ein zufälliges Team von 10 Menschen können die Aufgabe nicht Anständig in 10 gleichgroße Teile aufteilen

Step 1

Step 3

Daten der CPU werden zum Vertex-Shader geschickt wo Eckdaten zu polygonen werden

Der Tesselations-Shader verfeinert die Polygone und Im Geometry-Shader können änderungen der Geometrie vorgenommen werden

Rasteriesirung werden polygone zu pixel

Aufgabe der Grafikkarte

-Wie kommt es zum bild

Step 4

Z-Culling schließt nicht sichtbare pixel von weiterer bearbeitung aus

Step 5

Im TMU "Texture mapping units" werden auf die Geometrie Gitter Texturen gelegt

Step 6

Pixel Shader berechnet effekte und die Rops "Raster Operating Processors" berechnen Antialising und Schatten

Step 2