8.การทำงานของการ์ดจอ (Graphic Card)

8.การทำงานของการ์ดจอ (Graphic Card)

หลักการทำงานพื้นฐานของการ์ดแสดงผลจะเริ่มต้นขึ้นเมื่อโปรแกรมต่าง ๆ ส่งข้อมูลมาประมวลผลที่ซีพียูเมื่อซีพียูประมวลผลเสร็จแล้วก็จะส่งข้อมูลที่จะนำมาแสดงผลบนจอภาพมาที่การ์ดแสดงผล จากนั้น การ์ดแสดงผล ก็จะส่งข้อมูลนี้มาที่จอภาพตามข้อมูลที่ได้รับมา การ์ดแสดงผลรุ่นใหม่ ๆ ที่ออกมาส่วนใหญ่ ก็จะมีวงจรในการเร่งความเร็วการแสดงผลภาพสามมิติ และมีหน่วยความจำมาให้มากพอสมควร

การ์ดแสดงผลจะต้องมีหน่วยความจำที่เพียงพอในการใช้งานเพื่อใช้สำหรับเก็บข้อมูลที่ได้รับมาจากซีพียู และสำหรับการ์ดแสดงผลบางรุ่น ก็สามารถประมวลผลได้ภายในตัวการ์ด โดยทำหน้าที่ในการ ประมวลผลภาพแทนซีพียูไปเลย ช่วยให้ซีพียูมีเวลาว่ามากขึ้นทำงานได้เร็วขึ้น เมื่อได้รับข้อมูลจากซีพียูมาการ์ดแสดงผลก็จะเก็บข้อมูลที่ได้รับมาไว้ในหน่วยความจำส่วนนี้นี่เอง 

ถ้าการ์ดแสดงผล มีหน่วยความจำมาก ๆ ก็จะรับข้อมูลมาจากซีพียูได้มากขึ้น ช่วยให้การแสดงผลบนจอภาพ มีความเร็วสูงขึ้น และหน่วยความจำที่มีความเร็วสูงก็ยิ่งดี เพราะจะมารถรับส่งข้อมูลได้เร็วขึ้น ยิ่งถ้าข้อมูล ที่มาจากซีพียู มีขนาดใหญ่ก็ยิ่งต้องใช้หน่วยความจำที่มีขนาดใหญ่ ๆ เพื่อรองรับการทำงานได้โดยไม่เสียเวลา ข้อมูลที่มี ขนาดใหญ่ ๆ นั่นก็คือข้อมูลของภาพ ที่มีสีและความละเอียดของภาพสูง ๆ

[ VGA Card หรือ Display Adapter ]

มีหน้าที่เปลี่ยนสัญญาณ digital ให้เป็นสัญญาณภาพ โดยมี Chip เป็นตัวหลักในการประมวลการแปลงสัญญาณส่วนภาพนั้น CPU เป็นผู้ประมวลผลแต่ปัจจุบัน เทคโนโลยีการประมวลผลภาพนั้น VGA card เป็นผู้ประมวลผลเองโดย Chip นั้นได้เปลี่ยนเป็น GPU (Grarphic Processing Unit) ซึ่งจะมีการประมวลภาพในตัว Card เองเลย เทคโนโลยีนี้เป็นที่แพร่หลายมากเนื่องจากราคาเริ่มปรับตัวต่ำลงมาจากเมื่อก่อนที่เทคโนโลยีนี้เพิ่งเข้ามาใหม่ ๆ โดย GPU ค่าย Nvidia 

การ์ดแสดงผล  หรือ กราฟฟิกการ์ด (Graphic card) เป็น แผงวงจรอิเล็กทรอนิกส์ ที่ทำหน้าที่ในการนำข้อมูลที่ได้จากการประมวลผลของซีพียูมาแสดงบนจอภาพ ทำให้ผู้ใช้ สามารถควบคุมการทำงาน ได้อย่างมีประสิทธิภาพ  โดยจอภาพจะเป็นส่วนที่รับข้อมูลจากการ์ดแสดงผลอีกทีหนึ่ง  การ์ดกราฟฟิกทีได้รับความนิยมและใช้กันแพร่หลายในอยู่ปัจจุบัน เป็นการ์ดกราฟฟิกที่มี GPU  เป็นตัวประมวลผล

            Graphics Processing unit  (GPU) สามารถเรียกอีกชื่อหนึ่งได้คือ  visual processing unit  (VPU) ซึ่ง GPU หน้าที่หลักของ GPU ก็คือช่วยในการประมวลการทำงานในด้านภาพกราฟฟิกบนหน้าจอคอมพิวเตอร์ให้มี ประสิทธิภาพมากยิ่งขึ้นหลักการทำงานก็คล้ายกับ CPU แต่ จะแตกต่างกันตรงที่ การ์ดแสดงผลสมัยเก่า ทำหน้าที่แปลงข้อมูลดิจิตอลเป็นสัญญาณเท่านั้น แต่จากกระแสความนิยมของการ์ดเร่งความเร็วสามมิติ ในช่วงครึ่งหลังของทศวรรษที่ 90 โดยบริษัท 3dfx และ nVidia ทำ ให้เทคโนโลยีด้านสามมิติพัฒนาไปมาก ปัจจุบันการ์ดแสดงผลสมัยใหม่ ได้รวมความสามารถในการแสดงผลภาพสามมิติมาไว้ เป็นมาตรฐาน และได้เรียกชื่อใหม่ว่า GRAPHICS PROCESSING UNIT โดยสามารถลดงานด้านการแสดงผลของของหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ได้มาก

กระบวนการทำงาน

          การ์ดแสดงผลมีหน้าที่หลักในการรับข้อมูลดิจิตอลมาแปลงเป็นสัญญาณอะนาล็อก เพื่อส่งออกไปแสดงผลยังหน้าจอ ซึ่งสามารถแบ่งการทำงานของการ์ดแสดงผลออกเป็น 2 โหมดคือ โหมดตัวอักษร (Text Mode) โหมด การแสดงผลที่สามารถแสดงได้ เฉพาะข้อความที่เป็นตัวอักษรบนจอภาพ ไม่สามารถแสดงรูปภาพกราฟฟืกต่าง ๆ ได้ หน่วยย่อยที่สุดบนจอภาพในโหมดนี้ คือ ตัวอักษร     เช่น การทำงานในระบบ DOS และ โหมดกราฟฟิก (Graphic Mode) ลักษณะการทำงานแบบกราฟฟิก ในคอมพิวเตอร์ PC ของ IBM ได้แก่ ได้แก่การทำงานที่แสดงออกมาเป็นภาพ เส้นและตัวอักษรบนจอภาพ graphic mode สร้างภาพโดยวิธีใช้จุด pixel แต่ละจุดมาต่อเรียงกันเพื่อสร้างเป็นภาพ เป็นโหมดที่ต้องการความละเอียดในการแสดงผลสูงดังจะเห็นได้จากโหมดการทำงาน ของระบบปฏิบัติการวินโดวส์ที่ใช้อยู่ในปัจจุบัน 

การ์ดแสดงผล หรือ การ์ดจอ (video card หรือ display card) เป็นอุปกรณ์ที่รับข้อมูลเกี่ยวกับการแสดงผลจากหน่วยความจำ มาคำนวณและประมวลผล จากนั้นจึงส่งข้อมูลในรูปแบบสัญญาณเพื่อนำไปแสดงผลยังอุปกรณ์แสดงผล (มักเป็นจอภาพ)

การ์ดแสดงผลสมัยเก่าทำหน้าที่แปลงข้อมูลดิจิทัลเป็นสัญญาณเท่านั้น แต่จากกระแสของการ์ดเร่งความเร็วสามมิติ ในช่วงครึ่งหลังของทศวรรษที่ 90 โดยบริษัท 3dfx และ nVidia ทำให้เทคโนโลยีด้านสามมิติพัฒนาไปมาก ปัจจุบันการ์ดแสดงผลสมัยใหม่ได้รวมความสามารถในการแสดงผลภาพสามมิติมาไว้เป็นมาตรฐาน และได้เรียกชื่อใหม่ว่า GPU (Graphic Processing Unit) โดยสามารถลดงานด้านการแสดงผลของของหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ได้มาก

ในปัจจุบันการ์ดแสดงผลจำนวนมากไม่อยู่ในรูปของการ์ด แต่จะอยู่เป็นส่วนหนึ่งของแผงเมนบอร์ดซึ่งทำหน้าที่เดียวกัน วงจรแสดงผลเหล่านี้มักมีความสามารถด้านสามมิติค่อนข้างจำกัด แต่ก็เหมาะสมกับงานในสำนักงาน เล่นเว็บ อ่านอีเมล เป็นต้น 

สำหรับผู้ที่ต้องการความสามารถด้านสามมิติสูง ๆ เช่น ใช้เพื่อเล่นเกมคอมพิวเตอร์ ฮาร์ดแวร์ยังอยู่ในรูปของการ์ดที่ต้องเสียบเพิ่มเพื่อให้ได้ภาพเคลื่อนไหว ที่เป็นสามมิติที่สมจริง ในทางกลับกัน การใช้งานบางประเภท เช่น งานทางการแพทย์ กลับต้องการความสามารถการแสดงภาพสองมิติที่สูงแทนที่จะเป็นแบบสามมิติ

เดิมการ์ดแสดงผลแบบสามมิติอยู่แยกกันคนละการ์ดกับการ์ดแบบสองมิติและต้อง มีการต่อสายเชื่อมถึงกัน เช่น การ์ด Voodoo ของบริษัท 3dfx ซึ่งปัจจุบันไม่มีแล้ว ปัจจุบันการ์ดแสดงผลสามมิติมีความสามารถเกี่ยวกับการแสดงผลสองมิติในตัว