EKRAN KARTI

EKRAN KARTI
Ekran kartı, mikroişlemcide (CPU) işlenen verileri monitörde görüntülenmesini
sağlayan sinyallere dönüştüren bir genişleme kartıdır. Ekran kartları bilgisayar sistemine
anakart üzerinde bulunan slotlar (genişleme yuvaları) ile bağlanırlar.
Geleneksel ekran kartları bilgileri sisteme belleğinden kendi belleğine alıp monitöre
göndermekteydi. Günümüzdeki ekran kartları ise görüntülenecek bilgileri işleyebilecek
hızlandırıcılar bulundurduğundan mikroişlemcinin yükünü önemli bir ölçüde
hafifletmektedir.
Ekran kartlarında standart bir monitör (VGA) çıkışı vardır. Bilgisayardaki görüntüyü
perdeye veya duvara yansıtmak için kullanılan projeksiyon aygıtları da monitörler gibi bu
çıkışa bağlanır. Günümüzde bazı ekran kartlarında, TV görüntülerini bilgisayar sisteminde
görüntülemek için TV-Out, video görüntülerini için Video-In, dijital çıktı aygıtlarını
kullanmak için DVI bağlantılarıda bulunmaktadır.

Resim 1.1. Tv-Out ekran kartı
ÖĞRENME FAALİYETİ - 1
AMAÇ
ARAŞTIRMA
4
Bilgisayarlarda görüntü kalitesi hem ekran kartına hem de monitöre bağlıdır. Ekran
kartının kalitesini ise fiziksel yapısı, kullandığı slot (donanım kartlarının anakarta monte
edildiği kısım ) ve arayüz çeşidi (CGA, VGA, SVGA) belirmektedir..
Ekran kartı bilgisayar sisteminin 4 bileşeni kullanır.
1. Anakart; ekran kartına veri için bağlantı ve enerji sağlar
2. Mikroişlemci; Her bir pikselle ne yapacağı kararını verir.
3. Bellek; Ekran kartına gönderilecek bilgileri geçici olarak tutar.
4. Monitör; Ekran kartında gelen bilgileri görüntüler
1.1. Ekran Kartının Yapısı
1.1.1. Grafik İşlemcisi (GPU)
Grafik işlemcisi görüntü hesaplamalarını ve görüntü işlemlerini ekran kartında
gerçekleştiren bir yongadır. Günümüz ekran kartlarındaki grafik işlemciler, işlemciye yük
bindirmeden görüntü işlemleri çok başarılı bir şekilde gerçekleştirmektedir. Grafik
işlemcileri GPU (Graphics Processing Unit - Grafik İşlemci Birimi) adıyla
adlandırılmaktadır.
1.1.2. Görüntü Belleği (Video RAM)
Görüntü ile ilgili hesaplamaların tutulduğu bellektir. Bilgisayar sistemindeki ana
bellek gibi çalışır. Görüntü belleği bilgileri grafik işlemcisinden alır ve bunları saklar.
Görüntü belleğinin büyüklüğü ekran kartının performansıyla doğru orantılıdır. Yüksek
çözünürlükle kaliteli görüntü alabilmek için görüntü belleği kapasitesinin büyük olması
gerekir.
1.1.3. Dijital Analog Çevirici (RAMDAC )
Ekran kartının görüntü belleğindeki dijital (sayısal) verileri monitörde görüntülenecek
analog sinyallere dönüştürerek ekran kartının monitör çıkışına gönderir. RAMDAC ekran
kartı görüntü belleğini saniyede belirli sayıda tarayıp verileri alıp analog sinyallere
dönüştürüp monitöre aktarır. RAMDAC’in verileri dönüştürme ve aktarma hızı, ekran
tazelenme hızını belirler. Bu hız Hz cinsinden ölçülür. Örneğin monitörün ekran tazeleme
hızı 75 Hz olarak ayarlanmışsa görüntü saniyede 75 defa yenilenir.
LCD ekranlar dijital sinyalleri görüntülediklerinden, ekran kartının görüntü
belleğindeki görüntülenecek veriler RAMDAC’e gitmeden direkt ekran kartının DVI
(Digital Visual Interface) çıkışına aktarılır.
5
Şekil 1.1: Ramdac’in görevi
1.1.4. Video BIOS
Video BIOS, ekran kartı içindeki tüm veri akışını düzenler ve ekran kartı bileşenleri
arasındaki koordinasyonu sağlar. Bu işlemleri yapabilmesi için için video bios içinde bir
yazılım vardır.
Çözünürlük 16 256 Renk 6500 16,7 milyon
640 x 480 512 KB 1 MB 1 MB 2 MB
800 x 600 512 KB 1 MB 2 MB 2 MB
1024 x768 1 MB 2 MB 4 MB 4 MB
1152 x 1024 2 MB 2 MB 4 MB 6 MB
1280 x 1024 2 MB 4 MB 4 MB 6 MB
1600 x 1200 2 MB 4 MB 6 MB 8 MB
Tablo 1.1: Çözünürlüklere göre renk adedi ve bellek miktarı
1.1.5. Ekran Kartı Çıkış Bağlantıları
VGA-OUT: CRT monitörlerin ve projeksiyon aygıtlarının bağlandığı ve bu aygıtlara
görüntü aktarıldığı çıkış portudur.
DVI-OUT: Dijital cihazlara ve LCD ekranlara görüntü aktaran çıkış portudur.
VİDEO-IN/OUT: Televizyon, video, VCD player, DCD gibi aygıtlardan görüntü alan
veya aktaran porttur.
Görüntü belleği
(Video RAM)
100011 RAMDAC
6
Resim 1.2: Ekran kartının port bağlantıları
1.1.6. Soğutucu
Ekran kartlarında da bilgisayar işlemcisi üzerinde bulanan soğutma sistemi gibi ekran
kartının görüntü işlemcisi üzerinde soğutma sistemi vardır. Görüntü işlemcisinin ısınmasını
engeller.

Resim 1.3 :Ekran kartındaki fan
1.1.7. Z-Buffer (Tampon Bellek)
İki boyutlu görüntülerde yatay (x) ve düşey (y) olmak üzere iki boyut vardır. 3
boyutlu görüntülerde derinlik boyutu vardır. Z-Buffer üç boyutlu ortamdaki nesnelerin
görüntülenmesi için kullanılır. Üçüncü boyut (z) bilgisi bu bellekte saklanır. Ekran kartı üç
boyutlu görüntüler oluşturabilmek için bu tampon belleğini kullanır. Z-Buffer 3D (üç
boyutlu) desteği olan ekran kartlarında bulunmaktadır. Günümüz ekran kartlarının tümünde
3D desteği bulunmaktadır.
VGA-OUT: Monitör, projeksiyon
DVI-OUT: LCD
Plazma, HDTV
VIDEO IN: Televizyon, video, VCD Player, DVD
Fan
7
1.1.8. V-Sync
Monitörün tazeleme hızını tespit edip, monitörün tazeleme hızına göre görüntüyü
monitöre gönderir.
1.1.9. Video Codec
Video görüntüleri sıkıştırılmış formattadır. Bu görüntülerin monitörde
görüntülenebilmesi için çözülür. Bu görüntüler hardisk, cd-rom veya dvd-romdan okunup
ekrana gönderilmeden hemen önce çözülür.
Sıkıştırılmış verileri çözme işi ise CPU’yu ve ekran kartını zorlar. Sıkıştırılmış
görüntülerin çözümü için çeşitli yazılım ve donanım geliştirilmiştir. Ekran kartlarında video
codec birimi sıkıştırılmış görüntüleri çözer. Bu eleman aynı zamanda çözme işleminde
CPU’nun yükünü azaltır.
1.1.10. Ekran Kartının Özellikleri
1.1.10.1. Çözünürlük
Görüntü üzerinde her rengi oluşturmak için kontrol edilebilecek noktaya piksel denir.
Çözünürlük ise ekranda görünen piksel sayısıdır. Çözünürlük 800x 600 ise yatayda 800,
düşeyde 600 piksel olduğunu gösterir. Çözünürlük artarsa görüntü kalitesi de artar.
Çözünürlük değeri ne olursa olsun nesneleri piksel değeri değişmez. Çözünürlük artırılırsa
belleğe olan ihtiyaç artmaktadır.

Şekil 1.2: Çözünürlüklere göre görüntü kapasitesi
8
1.1.10.2. Renk Derinliği
Renk derinliği bir pikselin alacağı renk miktarıdır. Renk derinliği artarsa her pikselin
alabileceği renk sayısı da artar. Piksellerin renk çeşitliliğinin artması görüntünün gerçeğe
yakın olmasını sağlar. Piksellerdeki renkler kırmızı, yeşil mavi (RGB) renklerinin
karışımından oluşur.
Renk derinliği arttıkça piksellerdeki veri miktarı da artar. Bu artış ekran kartı görüntü
işlemcisinin işleyeceği veri miktarını da artırır ve daha fazla görüntü belleğine ihtiyaç
duyulur.
1.1.10.3. Ekran Kartı Tazelenme Hızı
Bir ekran kartında, ekran kartı belleğinin (video belleği) içeriğini okumaktan sorumlu
aygıt RAMDAC'tir. RAMDAC bir dijital analog çeviricidir. Bellekteki sayısal verileri (1 ve
0'lardan oluşan veriler) okuyup monitörün görüntüleyebileceği analog video sinyallerine
dönüştürür.
RAMDAC’in veriyi dönüştürmesi ve aktarması tazeleme hızını belirlemektedir. Bir
ekran kartının tazelenme hızı, RAMDAC’in görüntü sinyallerini saniyede kaç kere monitöre
göndereceğini belirlemektedir. Bu aynı zamanda monitörün de tazelenme hızıdır. Tazeleme
hızı düşük olursa görüntüde titreşime neden olur. Ekran kartı tazelenme hız birimi Hz (hertz)
‘dir.
Interlacing:
Yüksek çözünürlükte görüntü sağlamak için geliştirilmiş bir tekniktir. Her tazeleme
sırasında ekranın sadece yarısı tazelenir. Önce tek numaralı sonra çift numaralı satırlar
tazelenerek yüksek çözünürlük hızı sağlanır. Bu tekniği kullanan monitörlerde
animasyonların görüntülemesi sırasında sorun çıkmaktadır.
1.1.10.4. Görüntü Arayüzü
Görüntü arayüzü ekran kartının çözünürlük ve renk derinliğini belirler. Görüntü
arayüzü ekran kartının görüntü kalitesi etkilemektedir.
9
Çeşitli grafik arayüzleri ve maksimum çözünürlük değerleri
Görüntü Arayüzü Çözünürlük
VGA (Video Graphics Array) 640x480
SVGA (Super Video Graphics Array) 800x600
XGA (eXtended Video Graphics Array) 1024x768
WXGA (Wide eXtended Video Graphics Array) 1200x768
SXGA (Super eXtended Video Graphics Array) 1280x1024
SXGA+ (Super eXtended Video Graphics Array Plus) 1400x1050
WSXGA+ (Wide Super eXtended Video Graphics Array
Plus)
1680x1050
UXGA (Ultra eXtended Video Graphics Array) 1600x1200
WUXGA (Wide Ultra eXtended Video Graphics Array) 1920x1200
QXGA (Quad eXtended Graphics Array) 2048x1536
QSXGA (Quad Super eXtended Graphics Array) 2560x2048
􀂾
1.2. Ekran Kartının Çalışması
Bilgisayarın işlemcisi tarafından işlenen veriler anakart ile ekran kartının görüntü
belleğine aktarılır. Görüntü işlemcisi görüntü belleğindeki verileri işler ve görüntü
hesaplamalarını yaptıktan sonra görüntü belleğine gönderir. Bu veriler buradan RAMDAC
birimine gider. Görüntü belleğindeki bilgiler RAMDAC’e aktarıldıktan sonra bu bellek
boşalır. Boşalan belleğe görüntü işlemci tekrar veri iletir. RAMDAC bu dijital verileri
monitörde görüntülenecek analog sinyallere dönüştürüp ekran kartının çıkışına gönderir. Bu
işlemler sırasında Video BIOS’da ekran kartının veri akışını kontrol eder ve düzenler.
Veriyolu hızı, görüntü belleğinin kapasite büyüklüğü bu işlemlerin süresini azaltır ve
görüntü kalitesini artırır.

Şekil 1.3. Ekran kartının çalışması
10
1.3. Ekran Kartı Çeşitleri
􀂾
1.3.1. Veriyolu Standardına Göre
􀂾 ISA
􀂾 PCI
􀂾 AGP
􀂾 PCI Express
1.3.2. Fizik Yapısına Göre
􀂾 Anakart üzerinde entegre olan (onboard) ekran kartı

Resim 1.5: Tümleşik (onboard) ekran kartı
􀂾 Anakartın genişleme yuvasına takılı olan ekran kartı


Resim 1.6: PCI veriyoluna takılan ekran kartı
1.4. Ekran Kartı Hızlandırıcı Portları (AGP 2x, 4x, 8x)
AGP; hızlandırılmış grafik portu anlamına gelen, sadece ekran kartları için kullanılan
bir veri yoludur. AGP veriyolu ekran kartı üzerindeki görüntü belleği yetersiz olduğu zaman
sistem belleğini kullanılmaktadır. AGPportları PCI gibi 32 bit genişliğindedir.
PCI ekran kartları 33 MHz ile çalışırken, en düşük AGP ekran kartları 66 MHz`te
çalıştığından daha büyük bant genişliğine sahiptirler. 2X, 4X ve 8X hızlarındaki AGP ekran
kartlarındaki bant genişliği 2, 4, 8 katlarına çıkarılmıştır. PCI veriyolundaki bant genişliği
paylaşılır, fakat AGP veriyolundaki bant genişliğinin tümünü ekran kartı kullanır.
Onboard (tümleşik) ekran
kartı
11


Resim 1.7: AGP ekran kartı
1.5. PCI Express
PCI Express ekran kartları AGP ve PCI ekran kartlarına göre daha büyük bant
genişliğine sahiptir. PCI-E veya PCI-X olarak kısa isimlendirilir. PCI-E çift yönlü veri
aktarımı yapar. PCI-E x1, PCI-E x2, PCI-E x4 olarak üretilen ekran kartlarının bant
genişlikleri 1, 2, 4’ün katları şeklinde artar.
Resim 1.8: PCI-Express ekran kartı
Grafik işlemcisi ve fan

TV/S video çıkışı
VGA monitör
çıkışı
DVI çıkışı
PCI Express bağlantısı
Grafik işlemcisi ve fan
VGA monitör
çıkışı
TV/S video
çıkışı AGP slot
bağlantısı
DVI çıkışı
12
Aşağıdaki tabloda bir ekran kartının teknik özellikleri belirtilmiştir.
Grafik İşlemcisi GeForce 7300GS
Video Bellek 256 MB DDR2
Motor Hızı 550MHz
Bellek Hızı 540MHz
RAMDAC 400MHz
Veriyolu Standardı PCI-Express
Bellek Arayüzü 64-bit
Maks. Çözünürlük 2048x1536
VGA Çıkışı Standart 15-pin D-sub
TV Çıkışı HDTV çıkış
DVI Çıkışı DVI-I
2.VGA Çıkışı Var
Ekran kartı alırken dikkat edilmesi gerekenler.
1. Video bellek miktarı görüntü performansı doğrudan etkiler. Yapılacak işe göre
belleğin miktarı uygun miktarda olmalıdır. Bellek miktarının fazla olması görüntü
performansını artırır.
2. Yüksek hızlı grafik işlemcisi verilerin ekranda daha kaliteli görüntülenmesini
sağlar.
3. Ekran kartının tazeleme hızının büyüklüğü görüntü kalitesi ile doğru orantılıdır.
4. Ekran kartındaki grafik işlemcisinin üzerindeki soğutucunun iyi çalışması ve
soğutması ekran kartının performansını artırır.
5. Anakartın desteklediği yüksek bant genişliğine sahip ekran kartı seçilmesi
performansı artırır. Örneğin AGP ekran kartlarından daha fazla hız sağlayan PCI-E ekran
kartını kullanabilmeniz için anakartınızda PCI-E genişleme yuvası olması gerekir.
13
UYGULAMA FAALİYETİ
İşlem Basamakları Öneriler
􀂾 Kartlara dokunmadan önce üzerinizdeki statik
enerjiyi kasayı tutarak boşaltınız.
􀂾 Statik enerjiyi boşaltmak için
ESD bileklik takmanız
önerilir.
􀂾 Bilgisayarın kullanım alanına göre uygun
ekran kartı özelliklerini belirleyiniz.
􀂾 İstenilen performansın
üzerinde ekran kartı seçmeniz
fiyat/performans oranını
büyültecektir.
􀂾 Anakartın desteklediği ekran kartını
belirleyiniz.
􀂾 Anakartın kataloğundan veya
anakart üretici firmasının web
sayfasından desteklediği
ekran kartlarını inceleyiniz.
􀂾 Bilgisayar kasasını açınız. 􀂾 Kasayı açmadan önce kasa
enerji kablosunun çekili
olduğunu kontrol ediniz.
􀂾 Ekran kartının takılacağı slotu tespit ediniz.
􀂾 Ekran kartını, veriyoluna göre
PCI, AGP veya PCI Expres
slotlarından birine
takılacağını hatırlayınız.
􀂾 Ekran kartının anakarta takılacak yönünü
belirleyiniz.
􀂾 Ekran kartının vidalama
bağlantılarının kasanın dışına
geldiğini ve anakarta temas
etmediğini kontrol ediniz.