Typy videokaret

Grafická karta MDA

Videokarta MDA (Monochrome Display Adapter) byla první videokartou, která byla dodávána k počítačům řady PC. Byla vyrobena firmou IBM v roce 1981. Tato videokarta pracovala pouze v textovém režimu (mohla zobrazovat jen znaky zadané ASCII kódem).

V textovém režimu mohla zobrazovat 80 znaků na řádek a 25 řádků na obrazovce. Jeden znak byl definován v matici o rozměrech 9 x 14 bodů. Tyto vlastanosti poskytovaly velmi dobře čitelný text. Bohužel zobrazování grafiky u karty MDA nebylo možné. Druhou podstatnou nevýhodou tohoto adaptéru byla schopnost práce pouze v monochromatickém (černobílém) režimu.

Grafická karta CGA

Grafický adaptér CGA (Color Graphics Adapter) vzniká jako nástupce karty MDA opět ve firmě IBM. Karta CGA již dokáže pracovat v textovém i grafickém režimu a dovoluje práci v monochromatickém i barevném režimu.

Nevýhodou této karty oproti kartě MDA jsou její parametry v textovém režimu. Je možné zobrazit 80x25 nebo 40x 25 znaků v 16 nebo 2 barvách, ale matice jednoho znaku se skládá z 8 x 8 bodů, což značí horší čitelnost znaků.

V grafickém režimu dovoluje zobrazit maximálně:

640 x 200 bodů černobíle
320 x 200 bodů ve 4 barvách ze 16

Grafická karta Hercules (HGC)

Hercules (HGC - Hercules Graphics Card) vznikl z adaptéru MDA přidáním možnosti práce i v grafickém režimu. V textovém režimu má Hercules stejné parametry jako karta MDA, to znamená, že dokáže zobrazit 80 x 25 znaků a jeden znak je tvořen 9 x 14 body.

V grafickém režimu je možné dosáhnout rozlišení 720 x 348 bodů ve 2 barvách. Toto rozlišení je však nevýhodné, protože jeho poměr počet bodů v horizontálním směru / počet ve vertikálním směru je přibližně 2/1, zatímco poměr rozměrů obrazovky monitoru je 4/3.

Grafická karta Hercules podobně jako MDA pracuje v monochromatickém režimu. Později vznikla i barevná verze, která ale nezaznamenala většího rozšíření. Hercules byl používán hlavně u počítačů řady PC / XT.

Grafická karta EGA

Videokarta EGA (Enhanced Graphics Adapter) byla vyrobena v roce 1984 a jednalo se o první všestranně využitelnou kartou firmy IBM. V textovém režimu zobrazovala podobně jako předešlé karty 80 x 25 znaků a jeden znak byl vytvořen v matici 8 x 14 bodů. Tyto parametry zaručovaly poměrně dobrou čitelnost textu. Kromě toho karta EGA pracovala i v grafickém režimu, kde umožňovala maximální rozlišení 640 x 350 bodů v 16 barvách z 64 možných.

Tato karta umožňovala ve své době poměrně solidní využití jak při práci s textem, tak i v grafických aplikacích. Pro profesionální práci s grafikou však nedostačovala.

Jako výkonnější alternativa ke kartě EGA vznikl později grafický adaptér označovaný jako PGA (Professional Graphics Adapter). Tento adaptér se však nikdy ve větší míře neujal.

Grafická karta VGA

Grafický adaptér VGA (Video Graphics Array) firmy IBM byl vyroben v roce 1987 původně pro řadu počítačů IBM PS/2. Jedná se o kartu, která je schopna v textovém režimu zobrazovat 80 x 25 znaků a jeden znak je definován v matici 9 x 14 bodů. Znaky v textovém režimu mohou být zobrazovány v 16 barvách.

V grafickém režimu dokáže tato videokarta zobrazit maximálně 640 x 480 bodů v 16 barvách. Tento typ videokarty vyžaduje oproti předchozím kartám nový typ monitoru, který není řízen digitálním sledem signálů, ale spojitě (analogově) měnící se hodnotou signálu každé ze základních barev (Red - Červená, Green - Zelená, Blue - Modrá).

Grafická karta MCGA

Grafická karta MCGA (Multi Color Graphics Array) je verze karty VGA pro IBM PS/2 model 25 a 30, má stejné možnosti v textovém režimu jako VGA a dovoluje v grafickém režimu zobrazit:

640 x 480 bodů ve 2 barvách
320 x 200 bodů v 256 barvách

Grafická karta 8514/A

Grafická karta 8514/A označovaná také jako Very High Resulution Graphics Adapter (grafický adaptér s velmi vysokou rozlišovací schopností) byla vyrobena opět firmou IBM a dovolovala rozlišení až 1024 x 768 bodů v 256 barvách.

K této kartě vznikla později jako její nástupce videokarta s označením XGA (Extended Graphics Adapter), která byla rychlejší a kompatibilnější s předchozími počítači, ale nezaznamenala většího rozšíření.

Grafická karta SVGA

Videokarta SVGA (Super Video Graphics Array) je dnes nejpoužívanější typ grafické karty. Jejím nejdůležitějším prvkem je procesor, který do značné míry ovlivňuje její výkon. U modernějších typů videokaret je tento procesor schopen realizovat (buď sám nebo za pomocí nějakého dalšího obvodu) některé často používané grafické operace. Takováto videokarta bývá nazývána také jako akcelerátor a umožňuje podstatně vyšší výkon, protože není nutné, aby každý pixel, který se má zobrazit na obrazovce, byl vypočítán procesorem počítače. Procesor počítače tak pouze vydá příkaz kartě, co má vykreslit (linku, kružnici, obdélník), a vlastní výpočet jednotlivých zobrazovaných pixelů provede k tomuto účelu specializovaný procesor videokarty. Kromě těchto jednoduchých operací je možné, aby procesor videokarty prováděl i složitější operace používané při práci s 3D grafikou (např. zakrývání neviditelných hran, stínování apod.) nebo operace spojené s přehráváním videosekvencí. Videokarty tohoto typu se pak nazývají 3D akcelerátory a multimediální akcelerátory. Procesor videokarty je propojen pomocí sběrnice s videopamětí. Šířka této sběrnice bývá (32b, 64b, 128b). Paměť na videokartě může být následujících druhů:

DRAM (Dynamic RAM) popř. EDO DRAM nebo SDRAM: paměť, do které může v daném okamžiku buď procesor počítače zapisovat, nebo z ní může procesor karty číst. Tato paměť je levnější, ale poskytuje nižší výkon.
VRAM (Video RAM): paměť mající možnost dvou vstupů a výstupů. Tato paměť, která bývá také označována jako dvoubranová (dvouportová), dovoluje, aby v jednom okamžiku do ní procesor počítače zapisoval a zároveň procesor videokarty z ní četl. Tento druh pamětí je dražší, ale poskytuje vyšší výkon.
SGRAM (Synchronous Graphic RAM): podobně jako paměť DRAM, ale navíc má podporu blokových operací, tj. má rychlejší operace, jako jsou například přesun bloku dat z jedné části paměti do druhé, naplnění části paměti stejnou hodnotou apod.
WRAM (WWindowRAM): dvoubranová paměť podobně jako VRAM s podporou blokových operací.

V závislosti na kapacitě této paměti, tzv. video paměti, a procesoru, který tato karta používá, je možné zobrazovat následující režimy:

Kapacita video paměti Maximální rozlišení Počet barev
256 kB 640 x 480 16
800 x 600 16
512 kB 1024 x 768 16
800 x 600 256
1 MB 1600 x 1200 16
1280 x 1024 16
1024 x 768 256
800 x 600 65536
640 x 480 16,7 mil.
2 MB 1600 x 1200 256
1280 x 1024 256
1024 x 768 65536
800 x 600 16,7 mil.
3 MB 1600 x 1200 256
1280 x 1024 65536
1024 x 768 16,7 mil.
4 MB 1600 x 1200 65536
1280 x 1024 16,7 mil.
6 MB 1600 x 1200 16,7 mil

Kapacita video paměti	Maximální rozlišení	Počet barev
256 kB	640 x 480	16
	800 x 600	16
512 kB	1024 x 768	16
	800 x 600	256
1 MB	1600 x 1200	16
	1280 x 1024	16
	1024 x 768	256
	800 x 600	65536
	640 x 480	16,7 mil.
2 MB	1600 x 1200	256
	1280 x 1024	256
	1024 x 768	65536
	800 x 600	16,7 mil.
3 MB	1600 x 1200	256
	1280 x 1024	65536
	1024 x 768	16,7 mil.
4 MB	1600 x 1200	65536
	1280 x 1024	16,7 mil.
6 MB	1600 x 1200	16,7 mil

Super VGA vyrábí v dnešní době mnoho výrobců (Diamond, Matrox, ATI a další). Při této výrobě však došlo ke ztrátě vzájemné kompatibility v režimech s vyšším rozlišením. Posledním naprosto standardním režimem, který je na všech SVGA kartách kompatibilní, je režim VGA 640 x 480 v 16 barvách. Režimy s vyšším rozlišením již bývají nekompatibilní a vyžadují speciální programové ovladače určené pro práci s tímto typem videokarty. Z důvodu této nekompatibility byl později zaveden standard, který byl nazván VESA (Video Electronics Standard Association). Tento standard dnes většina videokaret podporuje přímo svým hardwarem, jiné karty jej podporují pouze softwarově pomocí programů dodaných výrobcem videokarty a některé starší karty jej nepodporují vůbec.

Schéma SVGA karty SVGA karta firmy Matrox

Vzhledem k tomu, že dnes většina počítačů pracuje pod operačním systémem provozovaným v grafickém režimu (Windows, OS/2, X Window System), jsou na výkon videokarty kladeny vysoké nároky. Proto je více než vhodné, aby do počítačů s výkonnými procesory byly osazovány výkonné akcelerátory určené pro sběrnici PCI popř. AGP (Accelerated Graphic Port - speciální typ sběrnice vyvinutý firmou Intel určený pouze pro videokarty). V opačném případě je totiž možné, že by videokarta značně degradovala výkon celého počítače.

Videokarty: strana 2