Toshkent axborot texnologiyalari universiteti
I BOB. GETEROGEN HISOBLASH TIZIMLARI KOMPONENTLARI RIVOJLANISH TARIXI VA ARXITEKTURASI
Yüklə 4,21 Mb.
|
I BOB. GETEROGEN HISOBLASH TIZIMLARI KOMPONENTLARI RIVOJLANISH TARIXI VA ARXITEKTURASI1.1. Markaziy protsessorlarning rivojlanishi va tahliliCPU kompyuterning asosiy boshqaruv qurilmasi bo‘lib, uning kelib chiqishi 1970-yillarga borib taqaladi. Aynan shu vaqtda birinchi marta markaziy protsessor atamasi qo‘llanilgan. Zamonaviy markaziy protsessor arxitekturasi paydo bo‘lgandan beri bir necha bor o‘zgardi. CPU ning asosiy xaraktristikalariga uning taktik chastotasi, tezkorligi, quvvat sarfi va ishlab chiqarishda foydalanilgan material turi kiradi. Dastlabki CPU lar aynan biror kompyuter uchun ishlab chiqilgan va ko‘pchiligi o‘z sinfida yagona bo‘lgan. Keyinchalik esa bir qancha vazifalarni bajarishga moslashtirilib chiqarilgan. Mikrosxemalarning paydo bo‘lishi CPU ning hajmini kichraytirish va unumdoriligini oshirish imkoniyatini berdi. CPU larning o‘tmishi sifatida hozirgi kunda o‘yinchoqlar, kalkulyator, avtomobillar, kir yuvish mashinalari va shunga o‘xshash elektron qurilmalarda qo‘llaniladigan protsessorlarni aytish mumkin. Birinchi bitta chipli mikroprotsessor 1971 yil 15 noyabrda taqdim etilgan 4 bitli Intel 4004 hisoblanadi. Intel o‘zining shakllanishni endigina boshlagan edi va uning yaratuvchilari Robert Noys, Gordon Mur va Endryu Grove rivojlanish jarayonida katta kuch sarfladilar. Italiyalik fizik Federiko Faginning hissasi tufayli kompaniya muhandislari asosiy komponentlarni bitta chipga joylashtirishga va 4004 mikroprotsessorini yaratishga muvaffaq bo‘lishdi. Intel 4004 10 mkm texnologik jarayon bo‘yicha ishlab chiqarilgan, tarkibi 2250 tranzistorni tashkil etgan va 108 kHz chastotada ishlagan (soniyasiga 92 600 ta operatsiya o‘tkazgan). Sinxronizatsiya chastotasi 740 kHz edi. Xotira hajmi 4 Kb gacha, shina razryadi 4 bit. Kristalning maydoni 12 mm2 ni tashkil etdi. Shu bilan protsessorlar bosqichma bosqich, elektronikaga mos ravishda rivojlanib bordi. Intel 8008. 70-yillarning boshlarida kompaniya birinchi 8-bitli Intel 8008 Markaziy protsessorini chiqardi. U 4004 bilan bir vaqtda Computer Terminal Corporation (keyinchalik Datapoint) uchun buyurtma asosida ishlab chiqilgan. Ammo kompaniya protsessordan voz kechdi (Intel bilan hamkorlik qilish kabi), chunki chipni yaratish jarayoni belgilangan muddatlardan oshib ketdi va uning ishlashi kutilgan natijalarga mos kelmadi. Texnik xususiyatlariga ko‘ra, 8008 mikroprotsessor ko‘p jihatdan oldingi versiyaga o‘xshash. U xuddi shu 10 mkm texnologik jarayon bo‘yicha ishlab chiqarilgan va 3500 tranzistorni o‘z ichiga olgan. Ichki Stack 8 darajani qo‘llab-quvvatladi va xotira hajmi 16 Kb edi. Chastotasi 4004 dan past bo‘lib, 500 kHz ni tashkil etdi. Intel 8-bitli protsessor tezligi bo‘yicha 4-bitdan orqada qoldi. Shinaning bit chuqurligi 8 bit edi. Protsessor 8 ta kirish porti va 24 ta chiqish portiga murojaat qilishi mumkin edi[4]. Intel 8080. 1974 yilning bahorida Intel kompaniyasi 8 bitli Intel 8080 mikroprotsessorining takomillashtirilgan versiyasini chiqardi. U CMOS texnologiyasidan foydalangan holda yangi 6 mikronli texnologiya asosida ishlab chiqarilgan bo‘lib, u chipga 4758 tranzistorni joylashtirish imkonini beradi. Chastotasi 2 MHz (2,5 MHz, 3,1 MHz va 4 MHz vaqt bilan), xotira hajmi 64 Kb ni tashkil etdi. Ma'lumotlar shinaining bit chuqurligi 8 bit, manzil shinalari esa 16 bit edi. 8080-da juda rivojlangan buyruqlar tizimi mavjud edi: 16 ta ma'lumot uzatish buyrug‘i, ularni qayta ishlash uchun 31 ta buyruq, o‘tish uchun 28 ta buyruq (to‘g‘ridan-to‘g‘ri manzil bilan), 5 ta boshqaruv buyrug‘i. Protsessorning yuqori ishlashi tufayli muvaffaqiyat qozondi. Intel 8080 asosida MITS Altair-8800 mikrokompyuterini chiqardi. Oddiy xususiyatlarga qaramay (256 bayt RAM, monitor va klaviatura yo‘q), u misli ko‘rilmagan mashhurlikka erishdi va juda tez sotildi. National Semiconductor, NEC, Siemens va AMD kabi boshqa kompaniyalarning ko‘plab Intel 8080 klonlari mavjud edi. Shuningdek, Kiyev mikropriborlar ilmiy-tadqiqot instituti kr580vm80a mikroprotsessorining sovet analoglari ham bor edi (1977 yil). Motorola 68000.(68k) CISC mikroprotsessorlari seriyasi 1979 yilda taqdim etilgan. Kristal 32 bitli yadroga ega edi, lekin 16 bitli ma'lumotlar shinalari va 24 bitli manzil shinalari orqali ishladi[4]. Uning chastotasi 8 MGts-20 MGts, tranzistorlar soni esa 68000 donani tashkil etdi. CPU 64 pinli dip form faktorida ishlab chiqariladi. Ammo LC va PGA ulagichlari bo‘lgan modellar ham mavjud edi. Protsessor ko‘plab kompaniyalar orasida mashhurlikka erishdi va turli xil shaxsiy kompyuterlarda ishlatilgan. Albatta eng mashhurlari Apple kompyuterlari: Lisa va Macintosh edi. Intel 80286. Kompaniyaning keyingi modeli 1982 yil fevral oyida chiqarilgan. Bu 16-bitli x86-ga mos keladigan ikkinchi avlod 80286 mikroprotsessori edi. Haqiqiy rejimni qo‘llab-quvvatlash mavjud edi. Himoyalangan rejimda xotira manzili mexanizmini o‘zgartirish orqali manzil maydoni hajmi 1 Gb gacha bo‘lishi mumkin.Texnik xususiyatlari jihatidan protsessor oldingi modeldan ustundir. U 134 000 dona tranzistorlar soni bilan 1,5 mikronli texnologik jarayonda ishlab chiqarilgan. Operativ xotira hajmi 16 Mb ni tashkil etdi va himoyalangan rejimda 1 Gbaytgacha virtual xotiradan foydalanish mumkin edi. Registrlar va ma'lumotlar Shinaning bit chuqurligi 16 bitni tashkil etdi. Modelga qarab, chastotasi 6 MHz, 8 MHz, 3,5 MHz yoki 4,5 MHz bo‘lishi mumkin (12,5 MHz da protsessor sekundiga kamida 2,66 million operatsiyani bajargan). Motorola 68020, 68030, 68040. 1984 yildan 1990 yilgacha Motorola o‘zining 32 bitli protsessorlari ketma-ketligini chiqardi: 68020, 68030, 68040. Pioner i386 (68020) 2 mkm texnologik jarayon bo‘yicha ishlab chiqarilgan va 190 000 tranzistorni tashkil etgan. Uning chastotasi 12 MGts — 33 MGts edi. 68020 Motorola 68k diapazonidagi birinchi darajali keshga ega bo‘lgan birinchi protsessor bo‘ldi (hajmi 256 bayt). Protsessor Apple kompyuterlarida ishlatilgan: Macintosh II va Macintosh LC. 1987 yilda Motorola 68030 sotuvga chiqdi. Protsessorda 8 bitli, 16 bitli va 32 bitli rejimlarda ishlaydigan dinamik ma'lumotlar shinasi mavjud edi. Qo‘shimcha 256 bayt birinchi darajali Kesh paydo bo‘ldi. Chastotasi 16 MGts dan 50 MGts gacha bo‘lgan. Motorola 68030 shuningdek, Apple Macintosh II va Commodore Amiga kompyuterlarida, Next Cube, Sun 3/80, Atari tt va Atari Falcon tizimlarida qo‘llanilgan. 1990 yilda 68040 protsessor bozorga chiqdi. Unda o‘rnatilgan koprotsessor paydo bo‘ldi. Ko‘rsatmalar keshining va ma'lumotlar keshining hajmi 4 Kb ga oshdi. Protsessorning ishlash printsipi olti bosqichdan iborat bo‘lgan hisoblash kanallariga asoslangan edi. Chastotasi esa 40 MGts ga yetdi. 68040 protsessor Macintosh Quadra High-End tizimining asosi bo‘ldi. Macintosh Centris va Performa 68040 oilasining protsessorlaridan ham foydalangan. NEC V60, V70, V80. Yaponiya ichki bozorining protsessorlari alohida e'tiborga loyiqdir. Birinchi 32-bitli V60 protsessori NEC tomonidan 1986 yilda chiqarilgan. Ushbu protsessor 1,5 mkm texnologik jarayonda ishlab chiqarilgan va 375 000 tranzistorni tashkil etgan. U olti bosqichli hisoblash quvurlaridan foydalangan, shuningdek, o‘rnatilgan koprotsessor va xotirani boshqarish blokiga ega edi. Soat tezligi 16 MGts ga etdi. 1987 yilda V70 chiqarildi, vaqt o‘tishi bilan u 1,2 mikron texnologik jarayon bo‘yicha ishlab chiqarila boshlandi. Soat tezligi 20 MGts edi. Ushbu tezlikda chipning ishlashi sekundiga 6,6 million ko‘rsatmaga etdi. Nihoyat 1989-yilda kompaniya V80 protsessorini chiqardi. Ushbu modelda allaqachon ko‘rsatmalar keshi va ma'lumotlar keshi (hajmi 1 Kb) mavjud edi. Kristal 0,8 mikron texnologik jarayonda ishlab chiqarilgan va 980 000 tranzistorni o‘z ichiga olgan. V80 25/33 MGts chastotada ishladi. Protsessorlar shu tarzda rivojlanib bordi va 2001-yil IBM kompaniyasi o‘zining bir korpus ichida 2ta yadroga ega bo‘lgan birinchi ko‘p yadroli IBM Power4 protsessorini taqdim etdi. Bu esa intel kompaniyasi tomonidan tahmin qilingan teoriyani buzilishiga bo‘lgan birinchi qadam bo‘ldi. Gap shundaki 2000-yilda intel kompaniyasi Protsessorlar taktik chastotasini 2010-yilga kelib 10GHZ gacha yetishini tahmin qilgandi. 1.1- rasm. Protsessorlar rivojlanishida taktik chastotaning oshib borish grafigi Shundan so‘ng barcha protsessor ishlab chiqaruvchi kompaniyalar o‘zlaring protsessorlarida, ko‘p yadrolikni tadbiq qila boshladi. Bu esa parallel hisoblashga bo‘lgan birinchi qadam edi. Hozirda taqdim etilayotgan zamonaviy protsessorlarda taktik chastotasi ham yadrolar soni kabi oshib bormoqda, lekin haligacha o‘sha 3-5 mhz atrofida. Protsessorlar rivojlanib borgani sari, ular o‘zining ichki grafik yadrosiga ega bo‘lishdi, bu esa grafik kartalarni ishlatish majburiyati yo‘q qiladi. 1.1-jadval. Markaziy protsessorlarning bir qancha parametrlari va samaradorlik ko‘rsatkichlari
1.2-javdal. CPU ishlab chiqaruvchilarning yillardagi ulushlari
Bu jadvalda CPU ishlab chiqaruvchi kompaniyalarning yillardagi ulushi ko‘rsatilgan bo‘lib, asosan 2ta CPU ishlab chiqaruvchi kompaniyalar yetakchilik qilishini ko‘rish mumkin, boshqa ishlab chiqaruvchilar esa unchalik ham muvaffaqiyatga erisha olishmagan. 1.2- rasm. Protsessor ishlab chiqarish bo‘yicha kompaniyalar ulushi grafigi 1.2. Grafik protsessorlar ishlash tamoyillari va rivojlanish tarixi Zamonaviy grafik protsessorlarning evolyutsiyasi 1995 yilda birinchi 3D kartalarning paydo bo‘lishi bilan boshlandi, so‘ngra 32 bitli operatsion tizimlar va arzon narxlardagi shaxsiy kompyuterlar keng tarqaldi. Birinchi haqiqiy 3D grafika video tezlatgich yoki video adres generatorlari (video adress generator) deb nomlangan displey kontrollerlarining paydo bo‘lishi bilan paydo bo‘ldi. Ular Markaziy protsessor va displey o‘rtasida vositachi bo‘lib xizmat qilishdi. Kiruvchi ma'lumotlar oqimi yorqinlik va rang kabi chiqish bit video ma'lumotlari ketma-ketligiga, shuningdek vertikal va gorizontal kompozit sinxronizatsiyaga aylantirildi, ular piksel qatorini saqlab, har bir keyingi satr va impuls oralig‘ini sinxronlashtirdi. Masalan, 1976 yilda RCA tomonidan chiqarilgan “Pixie” (CDP1861) video chipi NTSC bilan mos keladigan 62x128 yoki 64x32 o‘lchamdagi video signalni RCA Studio II konsollari uchun chiqarishga qodir edi. Video chipdan keyin bir yil o‘tgach, Atari 2600-ga ekran tasvirini yaratish, ovoz effektlari va kirish kontrollerlaridan ma'lumotlarni o‘qish uchun birlashtirilgan 1a televizion interfeys adapteri (Television Interface Adapter, TIA) paydo bo‘ldi. TIA - ni ishlab chiqishni keyinchalik Commodore Amiga kompyuteri uchun chiplarni loyihalash bilan shug‘ullanadigan Jey Miner boshqargan. 1978 yilda Motorola MC6845 video manzil generatorining chiqarilishini e'lon qildi. Bu 1981 yilda chiqarilgan IBM PC kompyuterining monoxrom/rangli displey adapteri (MDA/CDA) kartalari uchun asos bo‘ldi. Ushbu generator Apple II kompyuterida ham xuddi shunday funktsiyalarni bajargan. O‘sha yilning oxirida Motorola MC6847 video displey generatorini qo‘shdi, u ko‘plab birinchi avlod shaxsiy kompyuterlarida, shu jumladan Tandy TRS-80da ham qo‘llanila boshlandi. Grafika evolyutsiyasining keyingi bosqichlari asosan professional sohalarda sodir bo‘ldi. Intel o‘zining 82720 grafik chipini 1000 dollarlik iSBX 275 video Graphics Controller Multimode Board (turli rejimlarga ega video grafikani boshqarish platasi) uchun asos sifatida ishlatgan. Qurilma sakkiz rangdagi ma'lumotlarni 256x256 (yoki 512x512 o‘lchamdagi monoxrom ranglar) da ko‘rsatishi mumkin edi. 32 kilobayt displey xotirasi chiziqlar, yoylar, to‘rtburchaklar va matn belgilarini chizish uchun etarli edi. Chip shuningdek kattalashtirish, ekranni qismlarga ajratish va aylantirish xususiyatlariga ega edi. Ko‘p o‘tmay, SGI ish stantsiyalari uchun IRIS Graphics-gr1 grafik kartasini chiqardi. x ranglar sonini kengaytirish, geometriya, Z buferi va qoplama/substratdan foydalanish imkonini beruvchi alohida planshetni ulash imkoniyatiga ega. O‘sha paytda sanoat va mudofaa 3D vizualizatsiyasi allaqachon rivojlangan edi. IBM, General Electric va Martin Marietta (keyinchalik 1992 yilda Ge aerokosmik bo‘limini sotib olgan) mudofaa vazirligi pudratchilari, texnologiya institutlari va NASA bilan birgalikda harbiy va kosmik simulyatsiyalar uchun texnologiyani talab qiladigan turli xil loyihalarni ishlab chiqdilar. Shuningdek, 1951-yilda dengiz floti Massachusets texnologiya institutining Whirlwind kompyuteriga asoslangan 3D tasvir yordamida parvoz simulyatorini ishlab chiqdi. Shaxsiy kompyuterlarning kamroq yopiq sanoatida esa (Extended Graphics Adapter) da ishlatiladigan va IBM adapterlariga raqib bo‘lgan Chips and Technologies kompaniyasining 82c43x seriyali chiplari paydo bo‘ldi. 1985 yilda ushbu adapterlar ko‘plab PC/AT klonlariga o‘rnatildi. Bu yil OCS chipseti bilan chiqarilgan Commodore Amiga kompyuteri uchun ham ajoyib yil bo‘ldi. Chipset uchta asosiy chipdan iborat edi, Agnus, Denise va Paula, bu grafik va audio hisoblashda protsessorga bo‘lgan ishonchni qisman kamaytirishga imkon berdi. 1985 yil avgust oyida Gonkongdan kelgan uchta muhojir Kwok Yuan Ho, Li Lau va Benny Lau Kanadada Array Technology Inc kompaniyasini tashkil etishdi. Yil oxiriga kelib bu nom ati Technologies Inc deb o‘zgartirildi. Keyingi yili ATI o‘zining birinchi mahsuloti — OEM Color Emulation Card-ga ega bo‘ldi. U monoxrom yashil, kehribar yoki oq fosforli matnni 9 pinli de-9 ulagichi orqali TTL monitorining qora foniga chiqarish uchun ishlatilgan. Karta 16 kb xotira bilan jihozlangan. U ATI faoliyatining birinchi yilida kompaniya 10 million Kanada dollari ishlab topishiga katta hissa qo‘shdi. Buning asosiy sababi Commodore kompyuterlari uchun har hafta 7000 chip etkazib berish shartnomasi edi. Rangli monitorlarning paydo bo‘lishi va yagona standartlarning yo‘qligi Video Electronics Standard Association (VESA) tashkil etilishiga olib keldi, uning asoschilaridan biri ati, shuningdek NEC va boshqa oltita grafik adapter ishlab chiqaruvchilari bo‘ldi[3]. 1987 yilda ATI o‘z mahsulot qatoriga OEM uchun mo‘ljallangan Graphics Solution Plus seriyasini qo‘shdi. U Intel 8086/8088 asosidagi IBM PC uchun 8-bitli IBM PC/XT ISA shinaidan foydalangan. Chip dip kalitlari yordamida sozlanishi mumkin bo‘lgan mda, CGA va EGA grafik rejimlarini qo‘llab-quvvatladi. Aslida, u Plantronics Colorplus platasining kloni edi, ammo 64 kb xotira uchun joy bor edi. 1987 yilda chiqarilgan PEGA1, 1a va 2a (256 KBQ) Paradise Systems ham Plantronics klonlari edi. Mart oyida 399 dollarlik EGA Wonder seriyasi (1 dan 4 gacha modellar) paydo bo‘ldi. U 256 kb DRAM-ga ega edi va 640x350 va 16 ranggacha bo‘lgan Cga, EGA va MDA emulyatsiyasi bilan mos edi. Kengaytirilgan EGA rejimi 2.3 va 4-seriyalarda mavjud edi[3]. Yuqori texnologiyali qurilmalar darajasi 16 rangli VGA emulyatsiyasi va 800x600 piksellar sonini qo‘llab-quvvatlaydigan EGA Wonder 800 va VGA bilan cheklangan muvofiqlikni ta'minlash uchun qo‘shilgan DAC moduli (DAC) bilan EGA Wonder bo‘lgan takomillashtirilgan ishlash (VIP) kartasi bilan band edi. Ikkinchisi Compaq kengaytirish moduli uchun 449 dollar va 99 dollar turadi. ATI iste'molchilarning shaxsiy kompyuterlarga bo‘lgan ehtiyojlari ortib borayotgan yagona kompaniya emas edi. O‘sha yili ko‘plab yangi kompaniyalar va mahsulotlar paydo bo‘ldi. ular orasida Trident, SiS, Tamerack, Realtek, Oak Technology, LSI g-2 Inc., Hualon, Cornerstone Imaging va Winbond 1986-87 yillarda tashkil topgan. Xuddi shu davrda AMD, Western Digital/Paradise Systems, Intergraph, Cirrus Logic, Texas Instruments, Gemini va Genoa kabi kompaniyalar o‘zlarining birinchi grafik qurilmalarini ishlab chiqarishni boshladilar. Keyingi bir necha yil ichida ATI kompaniyasining Wonder seriyasida ajoyib yangi mahsulotlar paydo bo‘lishda davom etdi. 1988 yilda Small Wonder Graphics Solution sotuvga chiqarildi, u o‘yin boshqaruvchisi va kompozit chiqish (Cga va MDA emulyatsiyasi uchun), EGA Wonder 480 va 800+, Extended EGA va 16-bitli VGA qo‘llab-quvvatlashi bilan, shuningdek VGA Wonder va Wonder 16 qo‘shilgan VGA va SVGA qo‘llab-quvvatlashi bilan. 256 kb xotira bilan jihozlangan Wonder 16 499 dollarga sotildi va 512 kb versiyasi 699 dollarga tushdi. 1989 yilda takomillashtirilgan VGA Wonder/Wonder 16 seriyasi paydo bo‘ldi, shu jumladan VGA Edge 16 (Wonder 1024 seriyasi) arzonlashtirilgan narxda. Yangi xususiyatlar orasida shina-sichqoncha porti va VESA Feature Connector-ni qo‘llab-quvvatlash mavjud edi. Bu haddan tashqari Yuklangan ma'lumotlar shinaini chetlab o‘tish uchun kabel orqali boshqa video tekshirgichga ulangan qisqartirilgan ma'lumotlar shinai uyasi ulagichiga o‘xshash zarhal pinli ulagich edi. Wonder seriyasining yangilanishlari 1991 yilda paydo bo‘lishda davom etdi. Wonder XL kartasi VESA 32k va Sierra RAMDAC ranglariga moslikni qo‘shdi, bu esa displeyning maksimal o‘lchamlarini 72 Gts chastotada 640x480 yoki 60 Gts chastotada 800x600 ga oshirdi. Narxlar 256 kb model uchun 249 dollar, 512 kb uchun 349 dollar va 1 MB RAM versiyasi uchun 399 dollar bo‘lgan keng diapazonda o‘zgarib turardi. Arzonlashtirilgan versiya VGA Charger deb nomlangan va o‘tgan yilgi Basic-16 asosida yaratilgan. 1992 yil yanvar oyida Silicon Graphics Inc (SGI) 2D va 3D grafikalar uchun ko‘p platformali, sotuvchidan mustaqil dastur dasturlash interfeysi (API) OpenGL 1.0 ni chiqardi. OpenGL kompaniyaning IRIS GL (Integrated Raster Imaging System Graphical Library) deb nomlangan SGI API-dan rivojlandi. G‘oya Iris-ning grafik bo‘lmagan xususiyatlarini saqlab qolish va API-larning boshqa kompaniyalar tomonidan ishlab chiqarilgan tizimlarda ishlashiga imkon berish edi, chunki ufqda o‘zlarining xususiy API-larini etkazib beradigan raqobatchilar paydo bo‘ldi. OpenGL dastlab professional UNIX bozorlariga qaratilgan edi, ammo kengaytmalarni amalga oshirish qulayligi tufayli u tezda 3D o‘yinlarga moslashdi. Microsoft Direct3D deb nomlangan o‘zining raqobatdosh API ni ishlab chiqardi va shuning uchun OpenGL ni Windowsda yaxshi ishlashi uchun ko‘p harakat qilmadi. Bu holat bir necha yil o‘tgach, id Software dan jon Karmak, ilgari PC bozor uchun inqilobiy Doom o‘yinini chiqargan, Quakeni Windowsga OpenGLdan foydalanib ko‘chirib, Direct3Dni ochiqchasiga tanqid qilganida, bu juda muhim nuqtaga edi. 1995 yil noyabr oyida ATI o‘zining birinchi 3D Rage 3D tezlatgich chipini (Mach 64 GT nomi bilan ham tanilgan) chiqarilishini e'lon qildi. Chipning birinchi ommaviy namoyishi keyingi may oyida Los-Anjelesda bo‘lib o‘tgan E3 video o‘yin konferentsiyasida bo‘lib o‘tdi. Kartaning o‘zi bir oydan keyin paydo bo‘ldi. 3D Rage Mach64 2D yadrosini 3D funktsiyalari bilan birlashtirdi. DirectX spetsifikatsiyalaridagi kech tahrirlar 3D Rage ni ushbu API dan foydalangan ko‘plab o‘yinlar bilan moslik muammolariga olib keldi-asosan chuqur buferlash yo‘q edi. 2 MB Edo RAM RAM buferida 3D bilan ishlash 640x480x16-bit yoki 400x300x32-bit bilan cheklangan. 32-bitli rangni 600x480-ga kiritishga urinish odatda ekran tarkibiga zarar etkazdi va maksimal 2D o‘lchamlari 1280x1024 edi. O‘yinlarda ishlash o‘rtacha edi, ammo MPEG videoni to‘liq ekranda ijro etish qobiliyati uni biroz muvozanatlashtirdi. ATI chipni qayta ishladi va sentyabr oyida Rage II chiqarildi. U birinchi chipning D3DX bilan bog‘liq muammolarni hal qildi va mpeg2 ishlatishni qo‘llab-quvvatladi. Biroq, birinchi kartalar hali ham 2 MB xotiraga ega bo‘lib, unumdorlikni pasaytirdi, shuningdek, istiqbolli/geometrik o‘zgarishlar bilan bog‘liq muammolarga duch keldi. Rage II + DVD va 3D Xpression+ tufayli qurilmalar seriyasi kengayganida, maksimal xotira hajmi 8 MB ga oshdi. Ati birinchi bo‘lib grafik 3D chipi bilan bozorga chiqqan bo‘lsa-da, 3D-ni amalga oshirishda boshqa yondashuvlarga ega raqobatchilar tezda sahnaga chiqishdi. xususan, 3dfx, Rendition va VideoLogic. GPU (Graphic processing unit) – grafik renderlashni amalga oshiruvchi alohida qurilma bo‘lib uning 3 turi mavjud, diskret, ichki va qo‘shimcha. Har birining o‘ziga xos ustunliklari va kamchiliklar mavjud. Masalan Diskret videokarta ko‘pchilikka tanish kompyuterga PCI porti orqali ulanadigan va ko‘p hollarda alohida sovutish tizimi talab etadigan qurilma. Uning ustun taraflari qolgan GPU larga nisbatan ancha tezroq ishlaydi, ishonchlilik jihatdan ham qolganlaridan ancha yaxshiroq. 1.3- rasm. Bugun tajriba o‘tkaziladigan GTX 1080Ti videokartasining arxitekturasi Ichki GPU esa kompyuterning protsessorida joylashgan bo‘lib o‘zining xotira hajmiga ega bo‘lmaydi va shu sababli operativ xotiradan ma’lum qismini olib ishlatadi. U disktret videokarta kabi unumdorilikka ega bo‘lmaydi, uning yordamida oddiyroq 3D o‘yinlarni ishga tushirish mumkin, u kam quvvat sarf qilishi bilan qolganlaridan farq qiladi, bu esa noutbuklarda qo‘llanilganda ishlash muddatining ko‘payishiga yaxshi ta`sir ko‘rsatadi. Intel kompaniyasi yaqinda ishlab chiqargan Intel Iris Graphics Videoprotsessorlarida 128mb lik xotira o‘rnatib yangilik qildi. Tashqi GPU – alohida manbaa orqali qurilmaga ulanib ishlatiladigan Video xotira turi bo‘lib u unchalik keng tarqalmagan va qo‘llanilishi noqulayligi sababli boshqa ishlab chiqaruvchilar e`tiborini qozonmagan. Ammo hozirda yana qayta rivojlanishni boshladi. Asus, Hp, Windows, Acer va Nvidia kompaniyalari birgalikda portativ videokartalarni ishlab chiqilib ularni qo‘shimcha qurilma sifatida noutbukka ulushni taklif qilishmoqda. Noutbuklar bularsiz ham ishlay oladi ammo, turbo rejimi va maksimal darajada samaradorlik kerak bo‘lganda komplektdagi tashqi GPU qurilmasini noutbukka va elektr tarmog‘iga ulash orqali shaxsiy kompyuterlarda bo‘lgan yuqori samaradorlikka ega bo‘lish mumkin. 1.4- rasm. GPU va CPU ning unumdorlik ko‘rsatkichi grafigi Videokartalar shunchalik rivojlanib ketdiku ular unumdorlik bo‘yicha CPU larni bir necha barobar ortda qoldira boshladi. GPU protsessordan tezroq bo‘lishining asosiy sabablaridan biri bu ularning arxitekturasi. GPU protsessorga qaraganda ancha ko‘p yadrolarni o‘z ichiga oladi, bu esa bir vaqtning o‘zida ko‘plab vazifalarni bajarishga imkon beradi. Bundan tashqari, GPU katta hajmdagi ma’lumotlarni samarali qayta ishlashga imkon beradigan maxsus ko‘rsatmalar to‘plamidan foydalanadi, bu esa uni grafikalar, videolar va ilmiy hisoblash bilan bog‘liq vazifalarni bajarish uchun ideal qiladi. Shuni ham ta'kidlash joizki, GPU odatda yuqori tarmoqli kengligi va xotiraga tezroq kirish imkoniyatiga ega, bu esa katta hajmdagi ma’lumotlarni protsessorga qaraganda tezroq qayta ishlashga imkon beradi. Dastlabki videokartalar narxi jihatdan unchalik ham yuqori bo‘lmagan keyinchlik, ularning imkoniyatlari to‘liq ochib berilgandan keyin, hozirda shaxshiy kompyuterlarning eng qimmat komponenti hisoblanadi. Misol uchun Nvidia kompaniyasining so‘nggi videokartalari bo‘lgan RTX 40xx qurilmalarining narxi 700$dan boshlanib, 1800$ gacha. Quyidagi grafik tezlatgichlarning ishlab chiqarilgan vaqtidagi narxlari va bir qancha parametrlari bilan tanishib chiqish mumkin. Quyida keltirilgan jadvalda ko‘rinib turibdiki yildan yilga ularning narxigina emas, samaradorlik ko‘rsatgichi ham juda tezlik bilan oshib bormoqda. Yana shuni ham takidlash joizki hozirda Nvidia kompaniyasi videokartalar ishlab chiqarishda yetakchilikni stabil tarzda ancha vaqtdan beri qo‘lga olgan. Bunga videokartalarda tezkor hisoblashga bo‘lgan talabning yuqoriligi sabab. Grafik protsessorlar samaradorlik ko‘rsatkichi bo‘yicha CPU lardan ancha oshib ketdi. 1.2-jadval. Videokarta qurilmalarining samaradorlik ko‘rsatkichi va xarakteristikasi
Yüklə 4,21 Mb. Dostları ilə paylaş:
|