Türkiye'nin en güncel forumlardan olan forumdas.com.tr'de forumda aktif ve katkısı olabilecek kişilerden gönüllü katkıda sağlayabilecek kişiler aranmaktadır.
iltasyazilim
FD Üye
BOLUM 1: Temel Fiziksel Ozellikler
Arkadaslar bu yazinin amaci grafik kartlarinin ozelliklerini ve yapilarini anlatmaktir Son zamanlarda cok sık sorulan sorular ve anlasilamayan ozellikleri netlestirmek icin bu dokuman hazirlanmistir Oncelikle grafik kartlari diyince gunumuzun modern 3D grafik kartlarini anlatmaya calisacagim Yani 2D ve 3D ozelliklerini ayni anda sunan kartlardan bahsedecegim
Oncelikli olarak bilinmesi gereken grafik kartlarinin bir subsystem oldugudur Yani bilgisyardan ayri olarak kendi icinde calisan, kendi BIOS’u ve kendi hafiza denetleyicisi olan bir eklenti kartindan (addon card) bahsediyoruz Bu kart icinde 3 ana oge bulunur Bunlarda ilki ve en onemlisi tum grafik, doku ve vektorel hesaplamalari yapan grafik islemcisidir Son yillarda grafik islemciler o denli gelismislerdir ki gunumuzun en guclu ve modern CPU’larindan kat ve kat daha yuksek transistore sahiptirler ve islem kapasiteleri de cok yuksektir Gelistiriciler tarafindan kismen veya tamamen programlanabilir olmalari sayesinde son zamanlarda bu grafik islemcilerine GPU (Graphical Processing Unit) ya da VPU (Visual Pprocessing Unit) isimleri verilmistir
GPU’nun asil amaci islem yapaktir Yani 3D ortamda bir noktanin koordnatlarinin konumu ve diger noktalara nasil baglanacagi, ucgen ve poligonlarin durumu ve nasil olusturulcagi, doku kaplamalarinin yapilmasi ve kayan nokta olarak tabir edilen bir noktanin bir sonraki goruntu karesinde nasil hareket edecegi konusundaki tum hesaplamalari yonetir GPU’nun da ayni CPUlar gibi ayni anda isleyebilecegi veri miktari vardir Gunumuzun en modern GPUlari 256bit’liktirler Yani ayni anda 256bitlik veriyi isleyebilir veya hesaplayabilirler Su anda sizin de bildiginiz gibi bilgisayar CPU’larin cogu 32bittir Bu da GPU’larin gucunu ortaya koymaktadir Bir anda islenebilecek veri miktari ne denli cok olursa, performans da o denli artar
GPUlarin verileri isleyebilmesi icin is hattina sahip olmalari gerekir Bu is hatlari ne kadar fazla olursa islenebilecek veri ayri kanallardan o denli cabuk islenebilir Gunumuzde en yuksek seviye ekran kartlari 16 adet is hattina sahiptir ve bu oldukca yuksek bir rakamdir Bu 16 adet is hattinin amaci hafizadan gelmis olan veriyi GPU’nun islem noktari olan FPU unitesine aktarmaktir Boylece veri islenir ve goruntu olarak aktarilir Her pipeline (is hatti) 1 veya 2 adet TMU’ya sahiptir TMU ise bir is hattinda kac tane texture yani doku tasinabilecegini gosterir TMU sayisi ne kadar fazla olursa GPU’nun doldurma hizi yani fillrate de o denli artar
GPU ayni zamanda bir hafiza denetleyicisine de sahiptir Bu hafiza denetleyicisi, PCB’nin (yani kartin uzerine insa edildigi silika alasimli yari iletken board) durumuna gore 256, 128, 64 ya da 32 bit veriyolu genisligine sahip bir kanaldan hafizayi yonetir Veriyolu genisligi ne denli buyuk olursa, GPU’ya iletilen birim zamandaki veri ve doku miktari da o denli yuksek olur Yani bir karilastirma yapmak gerekirse bu veriyolu bir otobana benzetilebilir Otobandaki seritler ne kadar fazla olursa birim zamanda o kadar fazla arac gecebilir Veriyolu genisligi ekrk\an kartinin yuksek performan vermesinde direkt rol oyanayan bir faktordur Bu yuzden en ust seviye ekran kartlari 256 bitlik genis bir veriyoluna sahiptirler Teorik hafiza bant genisligi hesaplamalarinin nasil yapildigini ilerki bolumlerde okuyacaksiniz
ONEMLI!!!! GPU’nun ayni anda isleyebilecegi veri miktari ile hafiza denetleyicisinin veriyolu genisligi pekcok kisi tarafindan karistirilmaktadir Unutmayin ki gunumuz GPUlarinin hemen hepsi 256bittir, ancak hafiza denetleyicileri 64, 128 ya da 256 bit olabilmektedir Ekran kartinizi satin alirken hafiza denetleyicisinin 64 bit olmadigina dikkat edin
Hafiza ekran kartinda oldukca onemli bir parametredir Dogal olarak hafiza miktarinin artisi performansi arttirir ancak bu islem dolaylidir ve her zaman dogru olmayabillir Ekran kartinin hafizasi basi islemleri, dokulari ve algoritmalari depolamak icin kullanilir Hafiza miktari 256MB olan bir kartin maksimum 80MB tekture kullanan bir oyunda 128MB hafizaya sahip eslenigi ile arasinda bir performans farki yoktur Ancak bazi goruntu kalitsi iyilestirici ozelliklar acildigina (AntiAnliasing ve Anisotropic Filtering) ekran karti her bir texture icin mipmap diye tabir edilen bazi layerlar (tabaka) olusturur ve her texture bircok kez ekran karti hafizasina depolanir Bu yuzden bazi tektirelarin birden fazla olarak hafizada yer almasi da gerekebilir Bu yuzden hafizanin artmasi dolayli yoldan parformansi etkileyebilir ANCAK! Herkesin de acikca bildigi gibi AntiAliasing ve Anisotropic Filtering Perfomansi oldukca dusuren uygulamalardir ve bu ozellikler acik iken GPU buyuk bit yuk altina girer GPU eger bu yuku kaldiramayacak olursa ekran karti yeterli framerate (fps) saglayamaz ve oyunun oynanabilirligi azalir Gunumuzde herkesin agzinda olan “Ekran kartinin hafizasi ne kadar coksa o kadar iyidir sozune guvenerek firmalar alt ve orta seviye ekran kartlarini cok yuksek miktarda hafiza ile donatarak yuksek fiyata satmaktadirlar Dusuk seviye ekran kartlarinin en unlulerinden olan nVidia’nin GeForceFX 5200 adli urunu, bazi frmalar tarafindan 256MB’lik versiyonlarla piyasaya suruluyor Ustte de acikladigim gibi bu denli yuksek hafizanin faydasi ancak AntiAliasinge ve Anisotropic Filtering aciken farkedilebilir Ancak dusuk GPU ve RAM hizi, 4 is hatli bir ekran karti olan GF FX 5200’un bu hafizayi kullanabilmesi mumkun degildir AA ve AF acik oldugu zaman GPU cok zorlanacak ve framerate dusecektir Bu yuzden bu tur pazarlama hilelerine kanip yuksek hafiza yuksek performans mantigini kafanizdan silmelisiniz
Hafizanin bir baska onemli ozelligi de tipi ve hizidir Artik gunumuzde eredeyse her ekran karti DDRSDRAM diye tabir edilen bir saat dongusunden 2 adet veriyi ayni anda tasiyabilen Ram’lere sahiptir Ancak DDRSDRAM gelistirlmis ve GDDR2 ve GDRR3 adi altina daha soguk calisan ve daha yuksek hizlara cikabilen chipler uretilmistir Gunumuzde satilan en ust duzey ekran kartlari olan GeForce 6800 serisi ve Radeon X800 serisi kartlar GDDR3 hafiza tipini kullanmaktadirlar Bu sayede hem daha az isinan belleklere sahip olurlar hem de 1Ghz’ten bile daha hizli calisan bellekler ile daha yuksek hafiza bant genisligine sahip olurlar
Teorik hafiza bant genisligi nasil hesaplanir? Aslinda oldukca basit bir matematik islemidir
(Bellek hizi) x (Hafiza denetleyicisinin veriyolu genisligi) 8 (MBs cinsinden teorik hafiza bant genisligi)
Yani bir ornek verecek olursak Radeon X800XT PE ekran kartinin bellek hizi 1150Mhz’tir ve 256bitlik bir hafiza denetleyicisi veriyolu genisligine sahiptir Dolayisiyla teorik hafiza bant genisligi:
1150x2568 36,8GBs olacakir
Ekran kartinin temel fiziksel ozellikleri bunlarla sinirlidir Bundan sonraki bolumde size ekran kartlarinin grafiksel ve goruntu kalitesi iyilestirmede kullanilan diger ozelliklerini anlatmaya calisacagim (DirectX, CineFX, 3Dc, FSAA, AF, LOD,vs)
Arkadaslar bu yazinin amaci grafik kartlarinin ozelliklerini ve yapilarini anlatmaktir Son zamanlarda cok sık sorulan sorular ve anlasilamayan ozellikleri netlestirmek icin bu dokuman hazirlanmistir Oncelikle grafik kartlari diyince gunumuzun modern 3D grafik kartlarini anlatmaya calisacagim Yani 2D ve 3D ozelliklerini ayni anda sunan kartlardan bahsedecegim
Oncelikli olarak bilinmesi gereken grafik kartlarinin bir subsystem oldugudur Yani bilgisyardan ayri olarak kendi icinde calisan, kendi BIOS’u ve kendi hafiza denetleyicisi olan bir eklenti kartindan (addon card) bahsediyoruz Bu kart icinde 3 ana oge bulunur Bunlarda ilki ve en onemlisi tum grafik, doku ve vektorel hesaplamalari yapan grafik islemcisidir Son yillarda grafik islemciler o denli gelismislerdir ki gunumuzun en guclu ve modern CPU’larindan kat ve kat daha yuksek transistore sahiptirler ve islem kapasiteleri de cok yuksektir Gelistiriciler tarafindan kismen veya tamamen programlanabilir olmalari sayesinde son zamanlarda bu grafik islemcilerine GPU (Graphical Processing Unit) ya da VPU (Visual Pprocessing Unit) isimleri verilmistir
GPU’nun asil amaci islem yapaktir Yani 3D ortamda bir noktanin koordnatlarinin konumu ve diger noktalara nasil baglanacagi, ucgen ve poligonlarin durumu ve nasil olusturulcagi, doku kaplamalarinin yapilmasi ve kayan nokta olarak tabir edilen bir noktanin bir sonraki goruntu karesinde nasil hareket edecegi konusundaki tum hesaplamalari yonetir GPU’nun da ayni CPUlar gibi ayni anda isleyebilecegi veri miktari vardir Gunumuzun en modern GPUlari 256bit’liktirler Yani ayni anda 256bitlik veriyi isleyebilir veya hesaplayabilirler Su anda sizin de bildiginiz gibi bilgisayar CPU’larin cogu 32bittir Bu da GPU’larin gucunu ortaya koymaktadir Bir anda islenebilecek veri miktari ne denli cok olursa, performans da o denli artar
GPUlarin verileri isleyebilmesi icin is hattina sahip olmalari gerekir Bu is hatlari ne kadar fazla olursa islenebilecek veri ayri kanallardan o denli cabuk islenebilir Gunumuzde en yuksek seviye ekran kartlari 16 adet is hattina sahiptir ve bu oldukca yuksek bir rakamdir Bu 16 adet is hattinin amaci hafizadan gelmis olan veriyi GPU’nun islem noktari olan FPU unitesine aktarmaktir Boylece veri islenir ve goruntu olarak aktarilir Her pipeline (is hatti) 1 veya 2 adet TMU’ya sahiptir TMU ise bir is hattinda kac tane texture yani doku tasinabilecegini gosterir TMU sayisi ne kadar fazla olursa GPU’nun doldurma hizi yani fillrate de o denli artar
GPU ayni zamanda bir hafiza denetleyicisine de sahiptir Bu hafiza denetleyicisi, PCB’nin (yani kartin uzerine insa edildigi silika alasimli yari iletken board) durumuna gore 256, 128, 64 ya da 32 bit veriyolu genisligine sahip bir kanaldan hafizayi yonetir Veriyolu genisligi ne denli buyuk olursa, GPU’ya iletilen birim zamandaki veri ve doku miktari da o denli yuksek olur Yani bir karilastirma yapmak gerekirse bu veriyolu bir otobana benzetilebilir Otobandaki seritler ne kadar fazla olursa birim zamanda o kadar fazla arac gecebilir Veriyolu genisligi ekrk\an kartinin yuksek performan vermesinde direkt rol oyanayan bir faktordur Bu yuzden en ust seviye ekran kartlari 256 bitlik genis bir veriyoluna sahiptirler Teorik hafiza bant genisligi hesaplamalarinin nasil yapildigini ilerki bolumlerde okuyacaksiniz
ONEMLI!!!! GPU’nun ayni anda isleyebilecegi veri miktari ile hafiza denetleyicisinin veriyolu genisligi pekcok kisi tarafindan karistirilmaktadir Unutmayin ki gunumuz GPUlarinin hemen hepsi 256bittir, ancak hafiza denetleyicileri 64, 128 ya da 256 bit olabilmektedir Ekran kartinizi satin alirken hafiza denetleyicisinin 64 bit olmadigina dikkat edin
Hafiza ekran kartinda oldukca onemli bir parametredir Dogal olarak hafiza miktarinin artisi performansi arttirir ancak bu islem dolaylidir ve her zaman dogru olmayabillir Ekran kartinin hafizasi basi islemleri, dokulari ve algoritmalari depolamak icin kullanilir Hafiza miktari 256MB olan bir kartin maksimum 80MB tekture kullanan bir oyunda 128MB hafizaya sahip eslenigi ile arasinda bir performans farki yoktur Ancak bazi goruntu kalitsi iyilestirici ozelliklar acildigina (AntiAnliasing ve Anisotropic Filtering) ekran karti her bir texture icin mipmap diye tabir edilen bazi layerlar (tabaka) olusturur ve her texture bircok kez ekran karti hafizasina depolanir Bu yuzden bazi tektirelarin birden fazla olarak hafizada yer almasi da gerekebilir Bu yuzden hafizanin artmasi dolayli yoldan parformansi etkileyebilir ANCAK! Herkesin de acikca bildigi gibi AntiAliasing ve Anisotropic Filtering Perfomansi oldukca dusuren uygulamalardir ve bu ozellikler acik iken GPU buyuk bit yuk altina girer GPU eger bu yuku kaldiramayacak olursa ekran karti yeterli framerate (fps) saglayamaz ve oyunun oynanabilirligi azalir Gunumuzde herkesin agzinda olan “Ekran kartinin hafizasi ne kadar coksa o kadar iyidir sozune guvenerek firmalar alt ve orta seviye ekran kartlarini cok yuksek miktarda hafiza ile donatarak yuksek fiyata satmaktadirlar Dusuk seviye ekran kartlarinin en unlulerinden olan nVidia’nin GeForceFX 5200 adli urunu, bazi frmalar tarafindan 256MB’lik versiyonlarla piyasaya suruluyor Ustte de acikladigim gibi bu denli yuksek hafizanin faydasi ancak AntiAliasinge ve Anisotropic Filtering aciken farkedilebilir Ancak dusuk GPU ve RAM hizi, 4 is hatli bir ekran karti olan GF FX 5200’un bu hafizayi kullanabilmesi mumkun degildir AA ve AF acik oldugu zaman GPU cok zorlanacak ve framerate dusecektir Bu yuzden bu tur pazarlama hilelerine kanip yuksek hafiza yuksek performans mantigini kafanizdan silmelisiniz
Hafizanin bir baska onemli ozelligi de tipi ve hizidir Artik gunumuzde eredeyse her ekran karti DDRSDRAM diye tabir edilen bir saat dongusunden 2 adet veriyi ayni anda tasiyabilen Ram’lere sahiptir Ancak DDRSDRAM gelistirlmis ve GDDR2 ve GDRR3 adi altina daha soguk calisan ve daha yuksek hizlara cikabilen chipler uretilmistir Gunumuzde satilan en ust duzey ekran kartlari olan GeForce 6800 serisi ve Radeon X800 serisi kartlar GDDR3 hafiza tipini kullanmaktadirlar Bu sayede hem daha az isinan belleklere sahip olurlar hem de 1Ghz’ten bile daha hizli calisan bellekler ile daha yuksek hafiza bant genisligine sahip olurlar
Teorik hafiza bant genisligi nasil hesaplanir? Aslinda oldukca basit bir matematik islemidir
(Bellek hizi) x (Hafiza denetleyicisinin veriyolu genisligi) 8 (MBs cinsinden teorik hafiza bant genisligi)
Yani bir ornek verecek olursak Radeon X800XT PE ekran kartinin bellek hizi 1150Mhz’tir ve 256bitlik bir hafiza denetleyicisi veriyolu genisligine sahiptir Dolayisiyla teorik hafiza bant genisligi:
1150x2568 36,8GBs olacakir
Ekran kartinin temel fiziksel ozellikleri bunlarla sinirlidir Bundan sonraki bolumde size ekran kartlarinin grafiksel ve goruntu kalitesi iyilestirmede kullanilan diger ozelliklerini anlatmaya calisacagim (DirectX, CineFX, 3Dc, FSAA, AF, LOD,vs)
