نحوه عملکرد کارت گرافیک

        بمنظور شناخت اهمیت و جایگاه کارت‌های گرافیک، یک کارت گرافیک با ساده ترین امکانات را در نظر می‌گیریم. کارت مورد نظر قادر به نمایش پیکسل‌های سیاه وسفید بوده و از یک صفحه نمایشگر با وضوح تصویر ۴۸۰ * ۶۴۰ پیکسل استفاده می‌نماید. کارت گرافیک از سه بخش اساسی زیر تشکیل می‌شود :

1. حافظه  (Memory) : اولین چیزی که یک کارت گرافیک به آن نیاز دارد، حافظه‌است. حافظه رنگ مربوط به هر پیکسل را در خود نگاهداری می‌نماید. در ساده ترین حالت (هر پیکسل سیاه و سفید باشد) به یک بیت برای ذخیره سازی رنگ هر پیکسل نیاز خواهد بود. با توجه به اینکه هر بایت شامل هشت بیت است، نیاز به هشتاد بایت(حاصل تقسیم ۶۴۰ بر ۸) برای ذخیره سازی رنگ مربوط به پیکسل‌های موجود در یک سطر بر روی صفحه نمایشگر و ۳۸۴۰۰ بایت (حاصلضرب ۴۸۰ در ۸۰) حافظه بمنظور نگهداری تمام پیکسل‌های قابل مشاهده بر روی صفحه، خواهد بود.
2. اینترفیس کامپیوتر( Motheboard Connection ) : یک کارت گرافیک  روشی را بمنظور تغییر محتویات حافظه کارت گرافیک نیازدارد. امکان فوق با اتصال کارت گرافیک به گذرگاه مربوطه بر روی برد اصلی تحقق پیدا خواهد کرد. کامپیوتر قادر به ارسال سیگنال از طریق گذرگاه مربوطه برای تغییر محتویات حافظه خواهد بود.
3. اینترفیس ویدئو  ( RAMDAC )  : سومین چیزی که یک کارت گرافیک به آن نیاز دارد، روشی بمنظور تولید سیگنال برای مانیتور است. کارت گرافیک می‌بایست سیگنال‌های رنگی را تولید تا باعث حرکت اشعه در CRT گردد. فرض کنید که صفحه نمایشگر در هر ثانیه شصت فریم را بازخوانی / باز نویسی می‌نماید، این بدان معنی است که کارت گرافیک تمام حافظه مربوطه را بیت به بیت اسکن و این عمل را شصت مرتبه در ثانیه انجام دهد. سیگنال‌های مورد نظر برای هر پیکسل موجود بر هر خط ارسال و در ادامه یک پالس افقی ارسال می‌گردد.عملیات فوق برای ۴۸۰ خط تکرار شده و در نهایت یک پالس عمودی ارسال خواهد شد.

         پردازنده‌های کمکی گرافیک

         یک کارت گرافیک ساده نظیر آنچه در بخش قبل اشاره گردید، Frame Buffer نامیده می‌شود. کارت، یک فریم از اطلاعاتی را نگهداری می‌نماید که برای نمایشگر ارسال شده‌است. ریزپردازنده کامپیوتر مسئول بهنگام سازی هر بایت در حافظه کارت گرافیک است. در صورتیکه عملیات گرافیک پیچیده‌ای را داشته باشیم، ریزپردازنده کامپیوتر مدت زمان زیادی را صرف بهنگام سازی حافظه کارت گرافیک کرده و برای سایر عملیات مربوطه زمانی باقی نخواهد ماند. مثلاً اگر یک تصویر سه بعدی دارای ۱۰۰۰۰ ضلع باشد، ریزپردازنده می‌بایست هر ضلع را رسم و عملیات مربوطه در حافظه کارت گرافیک را نیز انجام دهد. عملیات فوق زمان بسیار زیادی را طلب می‌کند.

کارت‌های گرافیک جدید، بطرز قابل توجه‌ای، حجم عملیات مربوط به پردازنده اصلی کامپیوتر را کاهش می‌دهند. این نوع کارت‌ها دارای یک پردازنده اصلی پر قدرت بوده که مختص عملیات گرافیکی طراحی شده‌است. با توجه به نوع کارت گرافیک، پردازنده فوق می‌تواند یک «کمک پردازنده گرافیکی» یا یک « شتاب دهنده گرافیکی » باشد. پردازنده کمکی و پردازنده اصلی بصورت همزمان فعالیت نموده و در مواردی که از شتاب دهنده گرافیکی استفاده می‌گردد، دستورات لازم از طریق پردازنده اصلی برای شتاب دهنده ارسال و شتاب دهنده مسئولیت انجام آنها را برعهده خواهد داشت.

          در سیستم‌های «کمک پردازنده»، درایور کارت گرافیک عملیات مربوط به کارهای گرافیکی را مستقیماً برای پردازنده کمکی گرافیکی ارسال می‌کند. سیستم عامل هر چیز دیگر را برای پردازنده اصلی ارسال خواهد کرد. در سیستم‌های «شتاب دهنده گرافیکی»، درایور کارت گرافیک هرچیز را در ابتدا برای پردازنده اصلی کامپیوتر ارسال می‌کند. در ادامه پردازنده اصلی کامپیوتر، شتاب دهنده گرافیک را به منظور انجام عملیات خاصی هدایت می‌کند. مثلاً پردازنده ممکن است به شتاب دهنده اعلام نماید که :«یک چند ضلعی رسم کن» در ادامه شتاب دهنده فعالیت تعریف شده فوق را انجام خواهد داد.