Ekran Kartları

Çözünürlük (RESOLUTION)

Bir ekranın üzerinde milyonlarca tüp şeklinde nokta vardır. Bu noktalara pixel adı verilir. Her bir pixel farklı renk ve parlaklığa sahip olabilir. Bir ekranda görüntülenebilen pixel sayısına çözünülürlük adı verilir. Ekranlarda çözünülürlük şu şekilde ifade edilir.

Horizontal pixel x Vertical pixel

Vertical pixel bir ekranda yatay olarak gösterilebilecek nokta sayısını ifade ederken; Horizontal pixel dikey olarak gösterilebilecek nokta sayısını ifade ede. Ancak şunu da belirtelim ki ekranda gösterilebilecek nokta sayısı ekranın büyüklüğü ile de alakalıdır. Ekran büyüklüğünü ifade eden değere inç denir. Piyasada genel olarak 14 inç monitörler bulunur ki bunların maksimum çözünülürlüğü 1024x768‘dir. Ancak önerilen; monitörlerin maksimum çözünülürlüğün her zaman bir alt seviyesinde çalıştırılmasıdır. 14 inç için 800x600, 15 inç ve 17 inç için 1024x768, 19 inç ve 21 inç için 1280x1024. Söz konusu bu çözünülürlükler tazeleme hızlarının belli bir seviyede tutulmasını sağlayacak şekilde belirlenmelidir. Tazeleme hızlarına ileride değinilecektir. Çözünülürlüğü küçültülen bir ekrandaki görüntünün detayı artar.

Yukarıdaki şekillere baktığınızda üstteki resim daha net alttaki daha kalitesiz. Üsttekinin çözünülürlüğü alttakine göre daha yüksektir. Çözünülürlüğün azaltılması sanki bir resme uzaktan bakmak yerine burnunuzun dibine getirip bakmak gibidir. Bu çözünürlükler işletim sistemine setler halinde tanımlanırlar ki bu genelde 4:3 oranıdır. (ancak 19 ve 21 inç monitörlerde 5:4 olmaktadır ki bu oran yine 4:3’e çok yakındır)

Renk Derinliği

Ekran üzerindeki her pixel 3 rengin karışmasıyla renk verir. Bu renkler sarı, mavi ve kırmızıdır.(bu renk modu baş harflerinin kısaltması olan RGB ile ifade edilmektedir) Bir pixelde görüntülenebilen renk adedine renk derinliği denir. (Buna aynı zamanda bit derinliği de denir; çünkü renk derinliği bit cinsinden ölçülür) Bir pixelde daha fazla bit kullanılırsa o pixelin vereceği renk kalitesi ve detayı daha fazla ve güzel olacaktır. Tabi ki renk derinliği arttıkça, (yani bit kullanımı) bellekte saklanması gereken bilgi miktarı da o kadar artacaktır. Bu ekran kartlarının işlemesi gereken veri miktarını arttırır; tazeleme hızı düşer. İşte bu noktada görüntü belleği önem kazanmaktadır.

Belleğe her bir renk sinyali (kırmızı, sarı veya mavi) için 1 byte düşer. 1 byte 8 bitten oluşur, her bit 0 ve 1 değerleri alabildiğinden ortaya 256 (28) farklı renk çıkar. Yani her renk 256 farlı yoğunluğa sahip olabilir. Bu da yaklaşık 16 milyon (2563) renk olasılığını doğurur. Bazı ekran kartları günümüzde 32 ve 64 bit ibareleriyle piyasaya sürülmektedir. Söz konusu bu bitler ekran belleğine bağlıdırlar. Ekran kartlarında olması gereken bellek miktarı şu formülle bulunur.

(yatay pixel sayısı x dikey pixel sayısı x pixel başına bit) / (8x1.048.576)

Ancak bu hesaplamayı baz almamamız gerekir. Çünkü günümüzdeki 3 boyutlu çizimler için yapılması gereken ağır hesaplamalı işlemler ekran kartlarınca halledildiğinden bulunacak bellek sonucu yetersiz kalacaktır. Yukarıda anlatılan gerçek renkleri alabilmek için ekran kartlarının 24 biti desteklemesi gerekmektedir. Ancak bilgisayar ikilik sayı sisteminin temeline göre hareket ettiği için 24 biti desteklemezler. 8à 16à 32à 64 şeklinde artması gerekirken 24 bite ulaşamayan bilgisayar sistemleri ekran kartları sayesinde 24 biti 32 veya 64 bit olarak algılamaktadır. Buradaki 32 veya 64 bit renk kalitesi değildir. Bir seferde yorumlanan bilgi miktarıdır. 64 bitlik bir ekran kartı 32 bit bir ekran kartına göre 2 kat daha hızlı olacaktır. Aşağıdaki tabloda gerekli çözünülürlükler için gerekli bellek miktarları verilmiştir.

Yüksek renk derinliklerinde (High Color) 3 renk sinyallerini saklamak için 2 byte‘lık (16 bit) bir alan vardır.5 bit mavi, 5 bit kırmızı ve 6 bit yeşil için ayrılır. Yani mavi ve kırmızı için 32 farklı renk yoğunluğu, yeşil için 64 farklı renk yoğunluğu atanabilir. Burada renk hassaslığı 24 bittekine göre daha düşük olduğu için görüntüde kalite düşmesi olacaktır ki insan gözü bunu pek fark edememektedir. Bu sebeple çoğu kullanıcı 24 bit yerine 16 bit kullanımını tercih eder ve kart kullanımını %30 ila %50 arasında azaltarak fazla yüklenmezler. (söz konusu 16 bit 24 bit kullanıma göre daha hızlı çalışmaktadır) Ekran kartlarının ana karta monte edildiği yerler PCI ve AGP veri yollarıdır. Günümüzde en hızlı veri ileten yol (ekran kartları için) AGP’dir. Söylentilere göre artık 128 bit ekran kartları dahi piyasada yerini almış. Burada komik olan bir şey vardır; o da şudur: PCI (Peripheral Component Interconnect) ve hatta AGP (Accelerated Graphic Port)veri yolları dahi 128 biti desteklemezler; sadece 32 bant genişliğinde işlemciye ulaşırlar. Burada söylenen 64 bit veya 128 bit sadece ekran kartının kendi üzerindeki devreleri arasındaki hızıdır. Ekran kartıyla ana kart arasında hiçbir etkisi yoktur. Kaldı ki 128 bitlik bir ekran kartı kendi üzerinde hızlı işlem yapsa dahi 32 bitlik bir ekran kartından daha fazla hızlı görüntü tazeleyemez. (bu söylenenlere 64 bitlik ekran kartları da dahildir)

Tazeleme Hızı

Bu anlamda tazeleme hızı; RAMDAC‘ın saniyede kaç kere monitöre sinyal gönderebileceğidir. Tazeleme hızı sadece ekran kartıyla belirlenmez. Keza; monitörlerin de tazeleme hızları vardır. Monitörlerdeki tazeleme hızı ise; gönderilen sinyallerin saniyede kaç kez ekranda görüntülenebileceğidir. Eğer bu işlemler belli periyodik sırada ve hızlı olmazsa ekranda titreme olur. İşte daha önce bahsettiğimiz çözünürlük burada tekrar karşımıza çıkmaktadır. Çünkü çözünürlüğü artırılmış bir bilgisayarda tazeleme hızı düşecektir. (daha önce söylendiği üzere bu biraz monitörün büyüklüğü ve performansına bağlıdır) çözünürlük artırıldığında bellek daha fazla alanı hafızaya almaktadır. Daha fazla alanın RAMDAC‘ça işlenip monitöre yollanması daha zor olmaktadır. Mesela “Serkan” yazısı örneğinde 640x480 çözünürlük tam bir ekranı kaplayacak şekilde olsa; 1024x728 çözünürlüğündeki yazı alttakinin aynısı olsa da; daha uzaktan bakılmışçasına olması nedeniyle yazı olmayan boş alanlar da haybeden hafızaya yüklendiği için RAMDAC yavaşlayacaktır. Tazeleme hızı Hz (Hertz) cinsinden ölçülür.

Tazeleme hızları genelde 56, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 110 ve 120 Hz gibi standart değerlere sahip olurlar ki, monitör ile ekran kartı daha kolay uyuşabilsin. Bu hızlardan en ideali 80 veya 85 Hz olanıdır. Bunun üstüne çıkıldığında monitördeki elektron tabancaları bitişik pixeller arasında çok hızlı renk geçişleri yapmak zorunda kalacak ve renk kontrastı düşecektir.

Bazı firmalar daha yüksek çözünürlüğü ucuza sunmak için “Interlacing” olarak bilinen bir metodu uygulamaya koymuşlardır. Konuyu anlamak için ekranın satırlardan oluştuğunu ve her satıra bir numara verildiğini düşünün. Interlacing tekniğinde monitörün elektron tabancası her tazeleme sırasında ekranın sadece yarısını tazeler. İlk önce tek numaralı satırları, sonra çift numaralı satırları tazeleyerek yüksek çözünürlükte hız sağlanır. Interlacing tazeleme hızı 87 Hz‘dir. Normal olarak ekranın her seferinde yarısının tazelendiği düşünülürse bu oran diğer oranlar cinsinden 43.5 Hz‘dir. Çünkü diğer oranlar her seferde ekranın tamamını tazelemektedirler. Ancak bu tekniği kullanan monitörler kalitesizlerdir; çünkü, yüksek tazeleme hızı isteyen animasyonlarda sorun çıkartırlar. Aşağıda ekran çözünürlüğü, tazeleme hızı ve RAMDAC‘ın işlemesi gereken veri miktarını açıklayan tablo görülmektedir.

Tabloda verilen değerler MHz cinsindedir; ve bu değerler RAMDAC‘ın verilen çözünürlük ve tazeleme hızında, saniyede kaç milyon piksel veriyi aktarması gerektiğini belirler. Ancak unutulmaması gereken bir husus daha vardır ki; o da veri aktarımında kullanılan bandın genişliğidir. Bant genişliği üzerinden yeterince veri akıtılamazsa RAMDAC‘ın hızı önemini yitirir.

V-Sync

Buraya kadar anlatılanlara bir yenisini eklemek gerekirse bu kesinlikle V-Sync olmalıdır. Nedir bu? Vertical Synchronisation anlamına gelen bu şey ekran kartları üzerinde bulunur ve ekrana gönderilen sinyalleri kontrol ederek periyodikleştirir. Mesela bir monitör saniyede 70 kare tazeleme hızına sahipse, V-Sync bunu tespit etmekte ve ekrana saniyede 70 kare görüntü yollamaktadır. Ancak yeni 3D grafik tabanlı oyun veya program camiası, görüntü kalitesinde artış sağlamak için yüksek tazeleme yapabilen (85 Hz) hızlı monitörlere ihtiyaç duymaktadır. Fakat ekran kartında yer alan bu fonksiyon, monitörünüzün özelliği çerçevesinde saniyede 70 kare yollamaya çalışacağı için görüntülerde takılma ve dolayısıyla atlama oluşacaktır.

Bu etki genelde çift tampon (Double-Buffer) ile çalışan 3D oyunlarda göze çarpmaktadır. Burada kastedilen Frame-Buffer, yani resim-kayıt işleminin hazırlanmasıdır. Grafik kartlarında yer alan bellek programlarca 2 kısma ayrılarak sanki 2 ayrı ekran kartı varmış gibi işlem yaptırır. Bunlardan ilkine Front-Buffer (Ön Tampon), ikincisine Back-Buffer (Arka Tampon) denir. Resim ilk olarak front-buffer’da hazırlanır ve back-buffer‘a yollanır. Front-buffer‘dan back-buffer‘a yapılan yollama işlemi sırasında front-buffer’da yeni resmin işlenmesine başlanır. Back-buffer kendisine gelen resmi, front-buffer’da yeni resim hazırlanıncaya kadar yansıtmaya devam eder. Eğer ki, yeni resim normalden daha uzun bir zamanda hazırlanırsa görüntüde donma veya takılma meydana gelir. Frame-buffer resmi tarayıp hazır hale getirirken monitörün yatay ışınlarını sağ alttan sol üste geçer ve bunu V-Sync‘a uygun olarak yapar. Aksi halde eski resim ile hazırlanmış olan yeni resim üst üste gelir ve görüntüde bir kayma oluşur ki buna Deja-Vu denir. Başarılı bir senkronizasyonun (eş zamanlama) yapılabilmesi için 3D hızlandırıcılı (Accelerator) veya motorlu (Engine) ekran kartlarının çalışmasından önce V-Sync ile Buffer arasındaki dönüşümün belirlenmesi ve bunun karta bildirilmesi gerekmektedir. Eğer monitörünüzden aldığınız görüntüde bir takılma meydana geliyorsa bu fonksiyonu devre dışı bırakabilirsiniz. (eğer monitörünüze güveniyorsanız)

Görüntü Belleği

Ekran kartlarının daha fazla rengi, daha fazla çözünülürlük ve kalitede gösterebilmesi; ekran kartının üzerindeki belleğe bağlıdır. Bu belleğe görüntü belleği denir.Görüntü kartının üzerindeki belleğin hem hızı hem de miktarı performans açısından önem taşır. Bellek miktarı, görüntü kartının üretebileceği çözünürlük ve renk sayısını sınırlar. Bellek hızı ise, belleğin türüne bağlıdır. VRAM (Video Random Access Memory) türevleri DRAM türevlerinden daha yüksek performans sağlamaktadır.

Grafik İşlemcisi

Görüntü kartında bulunan bu işlemci, CPU‘nun verdiği komutlar doğrultusunda, grafik işlemlerinin çoğunu gerçekleştirebilir. Grafik işlemcisinin CPU‘nun üzerinden işlem yükünü almasına, "grafik hızlandırıcı" özelliği adı verilir. İşlemler bir pencerenin taşınması gibi 2 boyutlu ise, "2D hızlandırıcı" özelliği söz konusudur. "MPEG" filmlerini oynatmayı hızlandıran grafik işlemcileri de yaygındır. Yeni görüntü kartlarının çoğunda, 3 boyutlu nesneler üzerinde işlem yapabilen "3D hızlandırıcı" özellikler de bulunmaktadır. Ancak, bilgisayar destekli tasarım gibi daha profesyonel kullanım alanları için, üzerinde çok güçlü grafik işlemcisi ve ekstra bellek bulunan, pahalı görüntü kartları mevcuttur. Ev ve ofislere yönelik görüntü kartlarında en popüler grafik işlemcilerini Nvidia, Voodoo, S3, Matrox, ATI, TSENG gibi firmalar üretmektedir. Şimdi bir kartta bulunan genel işlemci fonksiyonlarına değinelim.

Feature Connector

Bazı görüntü kartlarında, ekranda bir pencere içinde TV seyretmek, görüntüyü durdurup kaydedebilmek gibi özellikler de bulunmaktadır. Bazılarında bu özellikler görüntü kartının üzerine sonradan eklenen modüllerle veya TV kartlarıyla sağlanabilmektedir. TV kartları televizyon sinyallerini alır sayısallaştırarak görüntü kartına iletir. Sinyalleri iletirken kullandığı yol CPU olmadan yapılan Feature Connector yoludur. Görüntü kartlarındaki “feature connector” adı verilen konnektörün amacı, görüntü kartının belleğine, CPU ve veri yoluna uğramadan doğrudan ulaşmaktır. Böylece CPU’nun üzerindeki yük azalır ve bant genişliği ile ilgili problemler ortadan kalkar. Feature connector’ü “video capture” kartları, TV kartları ve MPEG kartları kullanırlar. Çünkü feature connector video-klipleri oynatmak için ideal bir bant genişliğine sahiptir. Bu konnektörlerin iki türü vardır: VGA ve VESA. Hemen hemen bütün yeni görüntü kartlarında bulunan VESA konnektörü, MPEG veya TV kartını görüntü kartınıza yüksek hızlı bir konnektör aracılığı ile bağlamanıza izin verir. Dolayısıyla, ileride bu kartları alıp bilgisayarlarına takmak isteyenler, görüntü kartlarında VESA konnektörü bulunmasına dikkat etmelidir. Çünkü video CD’den çok DVD CD izleyebilmek için gerekli olan MPEG çözücü kartlar ileride sorun yaratabilir. Eğer kartınız kaliteli ve hızlı ise bu çip zaten görüntü kartınıza bütünleşiktir. Yoksa harici olarak takılması gerekir. Söz konusu çip sıkıştırılmış olarak kaydedilen filmlerin açılmasını kolaylaştırarak daha akıcı bir görüntü sağlamaktadır. Peki filmler neden ve nasıl sıkıştırılır?

Video Codec

Bilgisayarında MOV, AVI gibi formatlarda film oynatan herkes video görüntülerin kalitesiz ve küçük boyutlu göründüğünü bilir. Bunun nedeni, günümüz PC teknolojisinin henüz tam ekran video verilerini sıkıştırılmamış halde oynatmayı sağlayacak kadar gelişmemiş olmasıdır. Bunu anlamak için rakamlarla bir örnek verelim ve diyelim ki, 640x480 piksel/kare çözünürlükte bir filmi saniyede 30 kare hızında (gerçek hızda) ve 16.7 milyon renkte seyredeceğiz. Bunun için bilgisayarımızın içinde saniyede 640x480x30x3 = 28 MB veri pompalanıyor olacak. Bu veri gönderme hızıyla 640 MB’lık bir CD sadece 23 saniyelik video-klip içerebilir! Üstelik CD-ROM ve sabit disk teknolojisi de bu kadar yüksek hızda veri transferine izin vermez. Bu yüzden, sayısal video verileri sıkıştırılıp depolanır.

Daha sonra bu sıkıştırılmış video verileri, sabit disk ve CD-ROM’dan okunup ekrana gönderilmeden hemen önce çözülür. Yalnız, çözme işlemi için CPU kullanılır ve gönderilen çözülmüş video verileri veri yolunu ve görüntü kartını sınırlarına kadar zorlar. Sabit diskiniz, CD sürücünüz CPU’nuz, veri yolunuz veya görüntü kartınız bu kadar fazla veri ile başa çıkacak kapasitede değilse, video-klip kalitesiz ve küçük boyutlu görünür. Sıkıştırma/çözme sözcüklerinin İngilizcesi “compression/decompression”dur; yani kısaca “codec”. Bu işlemleri yapan yazılım veya donanımlara da aynı isim verilir. Donanım şeklindeki codec’ler ya ayrı bir kart olarak satılır, yada görüntü kartı ile bütünleşiktir. Bunlar sıkıştırma\çözme ve ekrana yansıtma işlerini oldukça hızlı yapabilir ve CPU’nun üzerindeki yükü kaldırır. Bu yüzden video-klipleri tam ekran boyutunda ve kare atlaması olmadan oynatmayı sağlarlar. Sıkıştırılmış video formatları arasında MPEG, AVI, MOV, Indeo, MS-Video, Cine pak ve Quicktime’ı sayabiliriz. Bazıları ses de içeren bu formatlar, görüntü kalitesini bozmadan 1:100 oranında sıkıştırma sağlayabilir. Bazı yeni görüntü kartları, video-klipleri bir ölçüde hızlandırabilecek donanım özelliklerine sahiptir. Bazılarının üreticileri ise 30 kare/sn hızında, tam ekran oynatabileceklerini söylerler. Ancak bu tür ekran kartlarını almadan önce söz konusu kartın video-klipleri tam ekran boyutunda nasıl oynattığını görmenizi öneririz. Bu tür bazı ekran kartları 30 kare/sn hızında film oynatabilmekte, ancak tam ekran boyutunda kalite görüntü verememektedir.

Rendering

Rendering, 3D nesneleri ekranda temsil etmek için poligonlardan oluşan bir tel kafes kullanılır. Bu poligonlar - genelde üçgen şeklindedirler - dış yüzeyi temsil ederler. Yeterince poligon kullanılmışsa nesneler köşeli görüntülerini yitirip, daha yumuşak ve gerçeğe daha uygun bir hal alırlar. Ancak bu sırada poligonların yer ve konumlarını belirlemek ve nesnelerin üzerlerine uygulanan efektleri (gölgeleme ve ışık gibi) uygulamak için pek çok işlem yapılır. İki boyutlu ekranda nesnelere üçüncü boyut kazandıran bu karmaşık işleme "rendering” adı verilir. Bütün bu işleri bilgisayarımızın CPU’su yapmaya kalkarsa, “rendering” işlemi çok uzun sürer ve oyunlardaki gerçek zamanlı kaplama işlemi mümkün olmaz. Neyse ki yeni 3D grafik kartı teknolojisi CPU’nun üzerindeki bu yükü kaldırır.

Mip Mapping

Rendering işleminde anlatılan kafes yaratma işleminin devamıdır. Yaratılan kefesin üzeri bir dokuyla kaplanır. Bu işlem Texture (kafes zemini kaplarken kullanılan dokusal resim) işlemi ile gerçekleşir. Mesela bir dağ çizileceği zaman önce kafesleme işlemi yapılır ve ardından texture ile mip mapping işlemi uygulanır. Mip mapping işlemi uygulanırken koca bir dağ bütün bir dokuyla örtülmez. Dağı andıracak bir kısım resim hafızaya alınır (Texture) ve hafızaya alınan resim kafesin etrafına döşenir (Mip Mapping). Bu vesileyle küçük bir parça resim hafızaya alınarak işlemci yükü azaltılır.

Fogging / Depth Cueing

Renklerin, nesnelerin izleyiciye olan uzaklığına göre değişmesidir. Eğer görüntüdeki renk kontrastı uzaklara doğru beyazlaşıyorsa sis efekti oluşur. Sanki ufuğa doğru bakıldıkça yoğun bir sis tabakası varmış gibi gözükür. Sis tabakasına doğru yakınlaşıldıkça sis açılır ve ardındaki nesneler renklerine kavuşur.

Reflection / Gamma Correction

Görüntüde yer alan nesnelerin metalikliği ile ilgilidir. Nesne eğer yeni cilalanmış bir araba kaportası gibi bir yüzeye sahip ise; üzerine yansıyacak ışık ve ışınları geri yansıtarak parlakımsı bir görüntü sağlar. Reflection en net olarak cam bir nesneye yansıtılan ışık oyunlarıyla hissedilebilir. Genelde virtual çizim ve ortamlarda kullanılan teknikle çok gerçekçi görüntüler elde edilir. Ancak gölgelendirme işlemlerinde kullanılan ışık yansıtma ve gönderme oyunlarıyla karıştırılmamalıdır. Aksine; bir ışının bir yüzeye gönderilmesiyle farklı bir tona kavuşturulması oyunlarına Gamma Correction denir. Mesela bir mağaraya girdiniz ve her yer simsiyah. Elinizdeki feneri açtığınızda siyah renkte gözüken zemin kendi renginden daha açık bir tona kavuşacaktır.

Z-Buffer

Özel bir veri hafızasıdır. Adını koordinat sisteminde 3. boyutu ifade eden x, y, Z ‘den almıştır. Bu durumda Z-buffer üç boyutlu ortamlarda yer alan nesneleri kontrol etmek için kullanılır diyebiliriz. Burada yapılan ekranda görülen bir nesneyi x ve y değişkenleriyle çizdikten sonra z ile derinliğini vererek gerçeksileştirmektir. Bu işlemi gerçekleştirmek için 3D ekran kartlarının üzerinde Z-Buffer çipi bulunmaktadır (Nvidia Riva TNT ve üstü, Voodoo 3 3000 ve üstü, Matrox G600). Yukarıda değinilen rendering işlemi sırasında poligon sırasındaki Z değerleri değişir ve Z-Buffer’da yer alan değerlerle karşılaştırılır. Mesela yeni değer öncekinden büyükse x ve y değerleri ekranda merkezden uzaklaşırcasına bir derinlik oluşur. Kısacası Z-Buffer nesnelerin izleyiciye olan uzaklığını ifade ederek ortama derinlik katar. Bu işlem işlemciyi en çok zorlayan işlemlerin başında gelir.

FPGA (Field Programmable Gate Arrays)

Serbest olarak programlanabilen mantık-yapı taşları olarak tanımlanan bu teknoloji aslında uydular için üretilmiştir. FPGA‘lar yeni ürünlerin fonksiyonlarını simule ederler. Mevcut anahtarlama sistemlerini taklit ederek mikro işlemcilerin fonksiyonlarını üstlenirler. Tipik bir FPGA bir çok zahiri mantık hücresi içerir. (64’ten 10.000’e kadar) Bu hücrelerin her birine belli fonksiyonlar atanabilir. Tüm hücreler, bir matris üzerinde yer alan bağlar ve programlanabilir hücreler ile birbirlerine bağlanırlar. İşlem hızları çok yüksektir ve ucuza mal edilmekteler.

Bump Mapping

Resim üzerine kabartı ekleme işlemleri için kullanılır. Burada Emboss-Bump Mapping ve Environmental-Bump Mapping işlemlerinden söz edilecektir. İkisi arasındaki farkı anlayabilmek için aşağıda hazırlamış olduğum konuya özgü çizime bakmak yeterli olacaktır.

FPS (Frames Per Second)

Bir programın saniyede kaç kareyi ekrana basabildiği ile ilgilidir. Ekran tazeleme hızıyla karıştırılmamalıdır; çünkü, Refresh ile aynı şeyler değillerdir. 24 fps sinema filmine, 25 fps ise televizyona karşılık gelir. Bu değer ne kadar yüksek olursa görüntü o kadar akıcı olur. Ancak ekran kartının bu akıcılığı sağlayabilecek fonksiyonları desteklemesi ve yerine getirmesi gerekmektedir. 30 fps‘den sonrasını insan gözü ayır edemez.

AGP (Accelerated Graphics Port) Veri Yolu

Hızlandırılmış grafik port‘u anlamına gelen AGP, ekran kartları için kullanılan yeni bir veri yoludur. AGP veri yolları Pentium II ve üstünü destekleyen ana kartlarda (Main Board) bulunmaktadır. AGP veri yolunu kullanan bir ekran kartı aldığınızda bunlara dikkat edilmesi gerekir. Bunun yanında bilgisayarda kullanılacak sistemin de AGP veri yolunu desteklemesi gerekir. Aksi halde kartı Main Board‘a monteleseniz bile faydalanamazsınız. Bu sistemi kullana veri yolu aslında PCI veri yolundan gelmektedir. Aralarındaki temel fark; AGP‘ler 128 K‘ya varan büyük grafik dokularını (texture) ekran kartı belleğinin dışında, sistem belleğinden de yararlanarak işler. Bu sayede performansta artış sağlanır. AGP veri yolunun performansta bu şekilde bir artış sağlamasına “Doğrudan Bellek Kullanımı” DIME (Direct Memory Execute) denir. Ancak her AGP kartı bu özelliği kullanamaz. Bunun için bilgisayarda USB (Universal Serial Bus)’nin yüklenmiş olması gerekmektedir; çünkü, veri aktarımı bu mantık çerçevesine yakın gelişmektedir. Bir başka gereken şey ise kullanılan sistem içinde sanal bellek yöneticisinin de yüklenmiş olması gerekir. (VMM32.VXD) Bilgisayarda bu gibi gereksinimlerin yüklü olup olmadığını Denetim Masasından anlayabiliriz.

AGP Nasıl Çalışır?

Bütün AGP ekran kartları AGP‘nin sağladığı doku kaplama ve veri iletim (Pipelining) özelliklerini kullanamaz. Bu yüzden her karttan farklı randıman alınır. AGP yollarının hızını belirlerken X kullanılır. Eğer yol 1X ise saniyede aktarılan veri miktarı 264 MB/sn, 2X ise 528 MB/sn olur.  

AGP veri yolu ekran kartıyla sistem belleği (RAM) arasında yeni bir bağlantı yaratıp grafik verilerinin PCI veri yolunu kullanmasını önler. (Şeklin altında çizilmiş yatık doğru PCI veri yolunu gösterir ) Bu sayede AGP PCI‘dan 2 kat daha hızlı çalışarak 66Mhz hızında veri transfer eder.  

Bazı AGP veri yolunu kullanan ekran kartları Slide Band özelliğini kullanır. Slide Band özelliği sayesinde veri akışı daha hızlı olmaktadır. Yukarıdaki sol şekilde bu özellik yokken, sağdaki şekilde bu özellik vardır. Bu özelliğin olmadığı kartlar, veri ve komut sinyallerini sadece kahverengi ile gösterilen kablodan göndermekte ve almaktadır. Halbuki bu özelliği destekleyen kartlar kahverengi kablo ile verilerini iletirken, komutlarını yan bant vasıtasıyla iletmektedir. Bu teknik, veri ve komut akışı sırasında olası tıkanmaları neredeyse yok denecek düzeyde azaltmaktadır. AGP kartların bir diğer özelliği ise komutları PipeLining tekniği ile ön belleğe aktarmalarıdır.

Pipelining sayesinde ekran kartları bir komut yolladıktan sonra cevabın gelmesini beklemeden bir diğer komutu yollayabilmektedir. Yukarıdaki şekilde yeşil oklar gönderilen komutları, sarı oklar beklenen cevapları göstermektedir. Şekle baktığımızda pipelining özelliğini kullanan kartın süre bakımından diğer karta göre daha fazla komut yolladığı görülmektedir. Pipelining özelliği sayesinde cevabın gelmesini beklemeden bir sonraki komut ön belleğe aktarılmakta ve bir sonraki komutun işlenmesine geçilmektedir. Bu sırada cevap zaten gelmiştir ve ön bellekte bekleyen komut gönderilmiştir. Arka bellekte tutulan komut tekrar ön belleğe yüklenir ve bir sonraki hazırlanır. İşte bu şekilde 1’e 2 kat daha hızlı bir performans sağlanmaktadır.

Sürücü (Driver)

3D grafik arabiriminden gelen verileri, donanımın anlayacağı biçime dönüştürerek uygulama ile grafik kartı arasında bir tabaka oluşur. Ancak bu tabaka bilgilerin donanıma daha yavaş ulaşmasına neden olur. Ama sürücü olmazsa, 3D uygulama geliştiren her firmanın, farklı markada her kart için ayrı bir sürüm çıkartması gerekir. Her marka 3D grafik kartına özel olarak yazılmış bir sürücü, hız problemi giderilebilir ve köşeli görüntüleri yok ederek grafiklere daha gerçekçi görünüm kazandırır. Günümüzde en çok bilinen sürücüler D3D, Glide ve 3DFx’dir.