Κάρτα γραφικών

Οι κάρτες γραφικών διαθέτουν δικό τους επεξεργαστή (που ονομάζεται Μονάδα Επεξεργασίας Γραφικών ή GPU). Η GPU διαφέρει από τον κύριο επεξεργαστή του υπολογιστή (που ονομάζεται Κεντρική Μονάδα Επεξεργασίας ή CPU). Η δουλειά της CPU είναι να επεξεργάζεται τους υπολογισμούς που απαιτούνται για τη λειτουργία του υπολογιστή. Η δουλειά της GPU είναι να χειρίζεται τους υπολογισμούς γραφικών. Οι υπολογισμοί τρισδιάστατων γραφικών απαιτούν πολλή ισχύ από την ΚΜΕ, οπότε η χρήση μιας κάρτας γραφικών για τη διαχείριση των υπολογισμών γραφικών επιτρέπει στην ΚΜΕ να εργάζεται σε άλλα πράγματα, όπως η εκτέλεση προγραμμάτων υπολογιστή.

Οι κάρτες βίντεο διαθέτουν επίσης τη δική τους μνήμη, ξεχωριστά από την κύρια μνήμη του υπολογιστή. Συνήθως είναι επίσης πολύ ταχύτερη από την κύρια μνήμη του υπολογιστή. Αυτό βοηθάει την GPU να κάνει τους υπολογισμούς γραφικών ακόμα πιο γρήγορα. Οι περισσότερες κάρτες γραφικών μπορούν επίσης να κάνουν έναν υπολογιστή να χρησιμοποιεί ταυτόχρονα περισσότερες από μία οθόνες υπολογιστή. Οι κατασκευαστές γραφικών Nvidia και AMD (Advanced Micro Devices) διαθέτουν ειδικές τεχνολογίες που επιτρέπουν τη σύνδεση δύο πανομοιότυπων καρτών σε έναν υπολογιστή για πολύ ταχύτερες επιδόσεις. Η Nvidia ονομάζει την τεχνολογία της SLI και η AMD ονομάζει την τεχνολογία της CrossFire. Ορισμένες σύγχρονες κάρτες γραφικών μπορούν ακόμη και να επεξεργάζονται υπολογισμούς φυσικής για τη δημιουργία ακόμη πιο ρεαλιστικών τρισδιάστατων κόσμων.

Οι κάρτες γραφικών συνήθως συνδέονται σε μια μητρική πλακέτα χρησιμοποιώντας τη διασύνδεση περιφερειακών στοιχείων (PCI), τη θύρα προηγμένων γραφικών (AGP) ή τη διασύνδεση περιφερειακών στοιχείων Express (PCI Express ή PCI-E). Το PCI-E είναι η νεότερη και ταχύτερη σύνδεση- που σχεδόν όλες οι σύγχρονες κάρτες γραφικών και μητρικές κάρτες διαθέτουν αυτή τη σύνδεση. Πριν από τη χρήση του PCI-E, η AGP ήταν η τυπική σύνδεση για τις κάρτες γραφικών. Πριν από την AGP, οι κάρτες βίντεο είχαν σχεδιαστεί για PCI (που μερικές φορές ονομάζεται "κανονικό" PCI).

Στα πρώτα χρόνια της πληροφορικής, η επεξεργασία γραφικών ήταν πολύ βασική και μπορούσε να γίνει από την ΚΜΕ μαζί με όλες τις άλλες επεξεργασίες. Ωστόσο, καθώς τα ηλεκτρονικά παιχνίδια εξελίχθηκαν και άρχισαν να χρησιμοποιούν τρισδιάστατα γραφικά, η ΚΜΕ είχε πάρα πολλά να κάνει και οι κατασκευαστές ΚΜΕ δεν μπορούσαν να συμβαδίσουν με την ταχύτερη κατασκευή τους. Τελικά, εφευρέθηκαν οι κάρτες γραφικών, με τη δική τους GPU, για να λύσουν αυτό το πρόβλημα. Αυτό επιτρέπει στην ΚΜΕ να κάνει περισσότερη από τη δική της δουλειά, αφού δεν χρειάζεται να ξοδεύει χρόνο σε προηγμένους υπολογισμούς γραφικών- μπορεί απλώς να μεταβιβάζει αυτούς τους υπολογισμούς στην GPU για να γίνουν.

Οι πρώτες κάρτες γραφικών συνδέονταν στη μητρική κάρτα μέσω της σύνδεσης ISA. Οι πρώτες δημοφιλείς κάρτες γραφικών μη ΙΒΜ κατασκευάστηκαν από την εταιρεία Hercules Computer Technology, Inc. Με την πάροδο των ετών, η σημασία των καρτών βίντεο αυξήθηκε. Καθώς εξελίσσονταν, αναπτύχθηκε ένα νέο πρότυπο σύνδεσης με την ονομασία Advanced Graphics Port (AGP). Αυτή ήταν η πρώτη σύνδεση μητρικής κάρτας που σχεδιάστηκε αποκλειστικά για κάρτες γραφικών. Ήταν πολύ ταχύτερη στη μεταφορά πληροφοριών μεταξύ της κάρτας γραφικών και του υπόλοιπου υπολογιστή. Τελικά, η σύνδεση AGP ξεπεράστηκε και μια νέα σύνδεση, που ονομάστηκε PCI Express (PCI-E), έγινε το πρότυπο για τις κάρτες γραφικών. Οι περισσότερες κάρτες γραφικών που κατασκευάζονται σήμερα χρησιμοποιούν PCI-E για τη σύνδεση με τη μητρική κάρτα.