ग्राफिक्स कार्ड कैसे काम करता है

क्या आपने कभी सोचा है कि आपका कंप्यूटर स्क्रीन पर ग्राफिक्स बनाने के लिए कैसे काम करता है? आप शायद जानते हैं कि ग्राफिक्स कार्ड उन छवियों को बनाने के प्रभारी हैं, लेकिन वास्तव में यह उन छवियों को कैसे बनाता है?

यहां ग्राफिक्स कार्ड के सभी आवश्यक घटकों और यह सब कैसे काम करता है, इस पर एक गहन नज़र है।

इंटरफेस

एक ग्राफिक्स कार्ड इंटरफेस वीडियो कार्ड का वह हिस्सा है जो मदरबोर्ड से सीधे जुड़ता है ताकि सूचनाओं के आदान-प्रदान की अनुमति मिल सके।

इंटरफेस के दो मुख्य प्रकार PCI एक्सप्रेस और AGP हैं। (ISA, PCI, और PCI-X इंटरफेस भी हैं, हालांकि वे दुर्लभ और पुराने हैं।)

PCI एक्सप्रेस

यह पारंपरिक PCI इंटरफेस का एक उन्नत संस्करण है जो बैंडविड्थ को तेज दर से सुव्यवस्थित करने के लिए कई व्यक्तिगत लेन का उपयोग करता है।

न केवल यह, बल्कि इसे AGP इंटरफेस की तुलना में अधिक बहुमुखी भी माना जाता है, जिसमें सरल इंटरफेस के कारण बिजली की खपत की अधिक कुशल विधि होती है।

AGP

त्वरित ग्राफिक्स पोर्ट को 3D ग्राफिक्स रेंडर करने के लिए डिज़ाइन किया गया था और मदरबोर्ड से सीधा कनेक्शन उपयोग करता है। यह उच्च क्लॉक स्पीड और डेटा के समूहों को एक ही ट्रांसफर में भेजने/प्राप्त करने की अनुमति देता है।

वीडियो BIOS

वीडियो BIOS में वीडियो कार्ड के लिए सबसे बुनियादी सेटअप इंटरफेस होता है और इसे ग्राफिक्स कार्ड के ROM या रीड-ओनली मेमोरी के माध्यम से कंप्यूटर BIOS में स्थानांतरित किया जाता है।

इस इंटरफेस में महत्वपूर्ण चीजें शामिल हैं जैसे:

• मेमोरी टाइमिंग
• वोल्टेज
• ऑपरेटिंग स्पीड
• RAM

वीडियो BIOS को ग्राफिक्स कार्ड के धड़कते दिल के रूप में सोचें, जो बाकी घटकों के काम करने की नींव के रूप में कार्य करता है।

GPU

अन्यथा ग्राफिक्स प्रोसेसिंग यूनिट के रूप में जाना जाता है, वीडियो कार्ड का यह ब्रेनचाइल्ड RAM के माध्यम से पिक्सल्स को 2D और 3D ग्राफिक्स में रेंडर करने के लिए जिम्मेदार है और इसमें निम्नलिखित भाग शामिल हैं:

• ग्राफिक्स और कंप्यूटर ऐरे
• ग्राफिक्स मेमोरी कंट्रोलर
• बस इंटरफेस
• पावर मैनेजमेंट यूनिट
• वीडियो प्रोसेसिंग यूनिट
• डिस्प्ले इंटरफेस

अधिक विशेष रूप से, GPU प्रत्येक पिक्सेल पर विशिष्ट विवरण लागू करता है ताकि उन्हें जीवन में लाया जा सके। ऐसे विवरणों में रंग, बनावट और पैटर्न शामिल हैं। यह इसे बार-बार करता है जब तक कि वे सभी रेंडर किए गए पिक्सेल आपकी स्क्रीन पर एक सुसंगत छवि नहीं बनाते। (पिक्सल की सटीक संख्या आपके स्क्रीन रिज़ॉल्यूशन पर निर्भर करती है)।

क्योंकि यह इतनी मेहनत कर रहा है, GPU बहुत अधिक गर्मी उत्पन्न करता है, इसलिए इसे ठंडा रखने में मदद के लिए एक (बड़े) हीटसिंक के नीचे बैठता है।

वीडियो मेमोरी

जब GPU उन सभी पिक्सल्स को रेंडर कर रहा होता है, तो उसे इस डेटा को स्टोर करने के लिए एक जगह की आवश्यकता होती है ताकि यह छवियों को प्रदर्शित कर सके।

यही वीडियो मेमोरी के लिए है, और यह आमतौर पर 1 GB से 12 GB की क्षमता में होती है।

मेमोरी के विभिन्न प्रकार हैं, जिनमें शामिल हैं:

• VRAM: यह GPU को उन पिक्सल्स को वास्तव में तेजी से रेंडर करने की अनुमति देता है (इसे "रीडिंग और राइटिंग" के रूप में भी जाना जाता है)
• WRAM: VRAM का एक और भी तेज़ संस्करण
• SDRAM: उच्च क्लॉक और बैंडविड्थ दर पर चलता है
• SGRAM: उन्नत ग्राफिक्स प्रदर्शन के लिए जाना जाता है

वीडियो मेमोरी जिसे डिजिटल जानकारी के रूप में जाना जाता है, रखती है, और इसे मॉनिटर पर भेजने का एक तरीका चाहिए जो केवल एनालॉग सिग्नल पढ़ता है।

यह दो लोगों की तरह है जो पूरी तरह से अलग भाषाएं बोलते हैं और एक-दूसरे के साथ संवाद करने की कोशिश कर रहे हैं।

यह वह जगह है जहां RAMDAC काम आता है।

RAMDAC

RAMDAC (जो रैंडम एक्सेस मेमोरी डिजिटल-टू-एनालॉग कन्वर्टर के लिए खड़ा है) को ग्राफिक्स कार्ड की दुनिया के दुभाषिए के रूप में सोचें।

यह वीडियो मेमोरी से डिजिटल डेटा को एनालॉग सिग्नल में परिवर्तित करता है ताकि मॉनिटर पर भेजा जा सके।

डिजिटल और एनालॉग सिग्नल के बीच मुख्य अंतर तरंगों की संरचना पर आता है।

• डिजिटल - कठोर, वर्ग दिखने वाली तरंगें
• एनालॉग - चिकनी और निरंतर तरंगें

RAMDAC उन कठोर तरंगों को लेता है और उन्हें मॉनिटर के समझने के लिए चिकना करता है, जो GPU द्वारा रेंडर की गई तैयार छवि बनाता है।

आउटपुट

आउटपुट का उपयोग ग्राफिक्स कार्ड को डिस्प्ले केबल से जोड़ने के लिए किया जाता है, जिनका उपयोग उन डिजिटल-टू-एनालॉग रूपांतरण सिग्नलों को स्थानांतरित करने के लिए किया जाता है जिन्हें RAMDAC व्याख्या कर रहा है।

आउटपुट को निम्नलिखित श्रेणियों में विभाजित किया गया है:

• VGA: एनालॉग डिस्प्ले सिग्नल का उपयोग करता है
• DVI: कंप्यूटर से मॉनिटर पर पिक्सल स्थानांतरित करने के लिए मानक डिजिटल इंटरफेस
• HDMI: ऑडियो और विजुअल दोनों ट्रांसफर करता है
• Vivo: टीवी और DVD प्लेयर जैसे विभिन्न मल्टीमीडिया डिवाइस से कनेक्ट करने के लिए उपयोग किया जाता है
• डिस्प्लेपोर्ट: वीडियो और डिस्प्ले डिवाइस को एक साथ जोड़ता है

कूलर्स

चूंकि GPU ग्राफिक्स कार्ड का सबसे गर्म हिस्सा है, इसलिए इसे ओवरहीटिंग से बचाने के लिए ठंडा रहने की आवश्यकता है।

हीटसिंक

एक हीटसिंक GPU के कारण होने वाली गर्मी को लेता है और इसे फिन्स के माध्यम से वितरित करता है और यूनिट से दूर करता है, जिसे आमतौर पर एक संलग्न पंखे के माध्यम से ठंडा किया जाता है।

वाटर ब्लॉक्स

एक वाटर ब्लॉक आपके GPU को लिक्विड-कूल करने का एक तरीका है, जो गर्मी को लेता है और इसे गैस से ठंडे तरल में परिवर्तित करता है। यह तरल इंसुलेटेड ट्यूब्स के माध्यम से अपना रास्ता बनाता है और पुन: उपयोग के लिए GPU की ओर वापस नीचे जाता है।

स्लॉट मॉडल्स

सिंगल-स्लॉट कूलर

लोअर एंड मॉडल अक्सर एक स्लॉट लंबे होते हैं और डुअल स्लॉट सिस्टम की तुलना में कम गर्मी उत्पन्न करते हैं। ये केवल एक एक्सपेंशन स्लॉट के लिए पर्याप्त जगह लेते हैं और आमतौर पर आकार में छोटे होते हैं।

डुअल-स्लॉट कूलर

हाई-एंड मॉडल अक्सर दो स्लॉट्स के साथ बनाए जाते हैं ताकि बेहतर कूलिंग प्रदान की जा सके। एक डुअल-स्लॉट सिस्टम को गर्म हवा को दूसरे स्लॉट के माध्यम से और आपके कंप्यूटर केस से बाहर धकेलने के लिए डिज़ाइन किया गया है।

सब कुछ एक साथ रखना

मदरबोर्ड ग्राफिक्स कार्ड इंटरफेस के माध्यम से वीडियो BIOS को बूट अप करने के लिए कहता है, जो GPU को ग्राफिक्स रेंडर करना शुरू करने के लिए सिग्नल भेजता है।

जैसे ही GPU प्रत्येक पिक्सेल को विवरण निर्दिष्ट करना शुरू करता है, यह इस डेटा को वीडियो मेमोरी में संग्रहीत करता है, जो केवल डिजिटल सिग्नल पढ़ता है।

RAMDAC इन डिजिटल सिग्नलों को मॉनिटर के समझने के लिए एनालॉग सिग्नल में परिवर्तित करता है और इन तरंगों को ट्रांसफर के साधन के रूप में आउटपुट के माध्यम से भेजता है।

इस बीच, हीटसिंक या वाटर ब्लॉक जैसी कूलिंग विधि का उपयोग GPU को ओवरहीटिंग से बचाने के लिए किया जाता है क्योंकि यह अधिकांश कठिन काम कर रहा है।

ये ग्राफिक्स कार्ड के आवश्यक घटक हैं और वे कैसे उन हाई-डेफिनिशन ग्राफिक्स को रेंडर करने के लिए सामंजस्यपूर्ण रूप से काम करते हैं जिन्हें हम सभी जानते और प्यार करते हैं।