Основная причина увеличения объема видеопамяти состоит в том, что графический процессор теперь самостоятельно выстраивает объемные изображения (3D-изображения), которые требуют дополнительных ресурсов для хранения промежуточных результатов и образцов текстур, используемых для заполнения плоскостей моделируемых фигур.
Видеоадаптеры с одним и тем же графическим процессором могут работать с видеопамятью, обладающей различными техническими характеристиками. Скорость встроенных графических систем, интегрированных на системной плате, гораздо ниже быстродействия отдельных видеоадаптеров стандартов AGP и PCI-Express.
Однако на серверах, где к видеокарте серьезных требований не предъявляется, можно вполне обойтись и встроенной видеокартой.
Как было отмечено выше, несколько лет назад стандартная видеокарта персонального компьютера представляла собой набор системной логики и видеопамять. Вся информация записывалась в видеопамять. Затем информация по определенным алгоритмам преобразовывалась в аналоговый видеосигнал, который подавался на монитор. Любое изменение изображения на экране – это результат работы центрального процессора, который рассчитывает параметры всех точек, которые должны быть отображены в данный момент на экране монитора, и загружает их в видеопамять. Чем больше используемое количество цветов и применяемое разрешение, тем больше времени процессору необходимо для расчета параметров всех точек формируемого растра изображения. Чтобы избавить центральный процессор от рутинной работы по прорисовке элементарных изображений, разработчики видеокарт предприняли шаги по изготовлению специальных устройств, получивших название графических ускорителей (или акселераторов). Первоначально они представляли собой отдельные платы, но впоследствии их стали размещать на самой видеокарте.
По сути, все современные видеокарты являются графическими ускорителями, т.е. они выполняют всю работу по созданию изображений, рисованию геометрических фигур и т.д., разгружая основной процессор компьютера.
Функции ускорения распределяются по двум категориям:
• 2D Graphics – функции двумерной графики, позволяющие рисовать в одной плоскости. Двумерные функции присутствуют на всех видеокартах и скорости 20-функций вполне достаточно для любой повседневной работы;
• 3D Graphics – функции трехмерной графики, позволяющие создавать объемное изображение на экране монитора. 3D-функции в той или иной мере присутствуют во всех современных видеокартах и значительно ускоряют работу с трехмерным изображением.
С аппаратной точки зрения графический ускоритель двумерной графики представляет собой контроллер, установленный на плате видеоадаптера. По команде от центрального процессора этот контроллер строит различные геометрические фигуры в видеопамяти.
При построении трехмерных изображений простой контроллер уже не справляется с возложенными на него функциями. Поэтому был разработан специализированный графический процессор со своей системой команд. По своим возможностям и производительности этот процессор не уступает процессорам Pentium 6-7 поколений.
Для профессиональной работы и для игры используются разные наборы программных трехмерных функций. Многие игры используют стандарт Di-rect3D (или DirectX по терминологии Microsoft для ОС семейства Windows), а профессиональные программы для трехмерной графики – OpenGL (разработка консорциума Khronos Group, в который входят производители программного и аппаратного обеспечения).
Необходимо отметить, что программы, ориентированные на использование своего стандарта, будут работать и под другим, хотя не так эффективно. Практически все современные видеокарты аппаратно поддерживают стандарт DirectX. В настоящее время наиболее современная версия этого стандарта – DirectX 10. Хотя программно функции DirectX 10 можно использовать с любой видеокартой, наиболее качественное изображение будет создаваться только при наличии видеокарты, поддерживающей этот стандарт на аппаратном уровне.