Näytönohjain
Tietojenkäsittelyssä näytönohjain (jota kutsutaan myös näytönohjaimeksi tai grafiikkakiihdyttimeksi) on erityinen piirilevy, joka ohjaa tietokoneen näytön näyttämistä ja laskee 3D-kuvia ja grafiikkaa.
Näytönohjainta voidaan käyttää kaksiulotteisen (2D) kuvan, kuten työpöydän, tai kolmiulotteisen (3D) kuvan, kuten tietokonepelin, näyttämiseen. Tietokoneavusteisen suunnittelun (CAD) ohjelmia käyttävät usein arkkitehdit, insinöörit ja suunnittelijat luodakseen tietokoneillaan 3D-malleja. Jos tietokoneessa on erittäin nopea näytönohjain, käyttäjä voi luoda hyvin yksityiskohtaisia 3D-malleja.
Useimmissa tietokoneissa on tietokoneen emolevyyn sisäänrakennettu peruslaatuinen video- ja grafiikkaominaisuus. Nämä "integroidut" videosirut eivät ole yhtä nopeita kuin erilliset tai "erilliset" näytönohjaimet. Ne ovat riittävän nopeita tietokoneen peruskäyttöön ja perus- tietokonepeleihin. Jos tietokoneen käyttäjä haluaa nopeampaa ja yksityiskohtaisempaa grafiikkaa, voidaan asentaa näytönohjain.
Nvidia GeForce GTX 780, josta on poistettu jäähdytyslevy.
Laitteisto
Näytönohjaimissa on oma prosessori (grafiikkaprosessoriyksikkö tai GPU). Näytönohjainyksikkö on erillään tietokoneen pääprosessorista (jota kutsutaan keskusyksiköksi eli CPU:ksi). Keskusyksikön tehtävänä on käsitellä tietokoneen toimintaan tarvittavia laskutoimituksia. GPU:n tehtävänä on käsitellä grafiikkalaskelmia. 3D-grafiikkalaskennat vievät paljon suorittimen tehoa, joten grafiikkalaskennat hoitava näytönohjain antaa suorittimelle aikaa työskennellä muiden asioiden, kuten tietokoneohjelmien suorittamisen parissa.
Näytönohjaimilla on myös oma muistinsa, joka on erillään tietokoneen keskusmuistista. Se on yleensä myös paljon nopeampi kuin tietokoneen keskusmuisti. Tämä auttaa näytönohjainta suorittamaan grafiikkalaskennat entistäkin nopeammin. Useimmat näytönohjaimet voivat myös saada yhden tietokoneen käyttämään useampaa kuin yhtä tietokonenäyttöä samanaikaisesti. Grafiikkavalmistajilla Nvidialla ja AMD:llä (Advanced Micro Devices) on erityisiä tekniikoita, joiden avulla kaksi samanlaista korttia voidaan yhdistää yhteen tietokoneeseen, jolloin suorituskyky on paljon nopeampi. Nvidia kutsuu tekniikkaansa SLI:ksi ja AMD CrossFireksi. Jotkin nykyaikaiset näytönohjaimet pystyvät jopa käsittelemään fysiikkalaskelmia ja luomaan entistäkin realistisemman näköisiä 3D-maailmoja.
Näytönohjaimet liitetään yleensä emolevyyn PCI- (Peripheral Component Interconnect), AGP- (Advanced Graphics Port) tai PCI Express (Peripheral Component Interconnect Express) -liitännän (PCI Express tai PCI-E) avulla. PCI-E on uusin ja nopein liitäntä, ja lähes kaikissa nykyaikaisissa näytönohjaimissa ja emolevyissä on tämä liitäntä. Ennen PCI-E:n käyttöönottoa AGP oli näytönohjainten standardiliitäntä. Ennen AGP:tä näytönohjaimet suunniteltiin PCI:tä varten (jota kutsutaan joskus "tavalliseksi" PCI:ksi).
Historia
Tietojenkäsittelyn alkuvuosina grafiikan käsittely oli hyvin yksinkertaista, ja prosessori pystyi suorittamaan sen kaiken muun käsittelyn ohella. Kun tietokonepelit kuitenkin kehittyivät ja alkoivat käyttää 3D-grafiikkaa, suorittimella oli liikaa tehtävää, eivätkä suorittimen valmistajat pystyneet nopeuttamaan niitä. Lopulta ongelman ratkaisemiseksi keksittiin näytönohjaimet, joissa oli oma näytönohjain. Näin suorittimen on mahdollista tehdä enemmän omaa työtään, koska sen ei tarvitse käyttää aikaa kehittyneisiin grafiikkalaskelmiin, vaan se voi yksinkertaisesti siirtää nämä laskelmat näytönohjaimelle suoritettavaksi.
Ensimmäiset näytönohjaimet liitettiin emolevyyn ISA-liitännän kautta. Ensimmäiset suositut muut kuin IBM:n näytönohjaimet valmisti yritys nimeltä Hercules Computer Technology, Inc. Vuosien mittaan näytönohjainten merkitys on kasvanut. Niiden kehittyessä kehitettiin uusi yhteysstandardi nimeltä Advanced Graphics Port (AGP). Tämä oli ensimmäinen emolevyn liitäntä, joka oli suunniteltu yksinomaan näytönohjaimia varten. Se oli paljon nopeampi tiedonsiirrossa näytönohjaimen ja muun tietokoneen välillä. Lopulta AGP-liitäntä vanhentui, ja uudesta PCI Express (PCI-E) -liitännästä tuli näytönohjainten standardi. Useimmat nykyään valmistetut näytönohjaimet käyttävät PCI-E:tä emolevyyn liittämiseen.
Kysymyksiä ja vastauksia
K: Mikä on videokortti?
A: Näytönohjain on erityinen piirilevy, joka ohjaa tietokoneen näytön näyttämistä ja laskee 3D-kuvia ja grafiikkaa.
K: Mihin näytönohjainta voidaan käyttää?
V: Näytönohjainta voidaan käyttää sekä 2D- että 3D-kuvien, kuten työpöydän tai tietokonepelin, näyttämiseen.
K: Kuka käyttää tietokoneavusteisia suunnitteluohjelmia (CAD) ja miksi?
V: Arkkitehdit, insinöörit ja suunnittelijat käyttävät usein CAD-ohjelmia luodakseen 3D-malleja tietokoneillaan.
K: Miten erittäin nopea näytönohjain voi vaikuttaa 3D-mallien luomiseen?
V: Jos tietokoneessa on nopea näytönohjain, käyttäjä voi luoda hyvin yksityiskohtaisia 3D-malleja.
K: Mitä eroa on integroitujen videosirujen ja erillisten näytönohjainten välillä?
V: Integroidut näytönohjaimet on rakennettu tietokoneen emolevyyn, eivätkä ne ole yhtä nopeita kuin erilliset näytönohjaimet.
K: Riittävätkö integroidut videosirut tietokoneen peruskäyttöön?
V: Kyllä, integroidut näytönohjaimet ovat riittävän nopeita tietokoneen peruskäyttöön ja vanhoihin tai yksinkertaisiin tietokonepeleihin pienemmillä grafiikka-asetuksilla.
K: Voiko näytönohjaimen asentaa nopeampaa ja yksityiskohtaisempaa grafiikkaa varten?
V: Kyllä, jos tietokoneen käyttäjä haluaa nopeampaa ja/tai yksityiskohtaisempaa grafiikkaa, näytönohjain voidaan asentaa.
