Bộ chuyển đổi hiển thị video (Video display adapter) kết nối máy tính với màn hình và do đó phải vận hành thông qua hai giao diện chính. Đầu tiên là giao diện hệ thống, nghĩa là kết nối giữa video adapter và máy tính, thứ hai là giao diện màn hình, nghĩa là kết nối giữa video adapter và màn hình. Bằng cách dùng các phiên bản được tiêu chuẩn hóa cho những giao diện này, chúng ta sẽ có bộ hiển thị và điều hợp video cả hai đều tương thích và dễ dàng hoán đổi cho nhau. Phần này đề cặp đến các giao diện màn hình và hệ thống có sẵn cũng như sự khác biệt giữa chúng.
Giao diện hệ thống
Video adapter cũ được thiết kế để dùng với các tiêu chuẩn bus cũ, như là bus IBM MCA, ISA, EISA và VL-Bus. Do tốc độ khá chậm của chúng so với tiêu chuẩn hôm nay, tất cả đều đã lỗi thời. Các video display adapter hiện thời dùng tiêu chuẩn giao diện PCI, AGP hay PCI-Express để kết nối hệ thống.
Trong hệ thống hiện nay, PCI Express là khe cắm video card thông dụng nhất (trong dạng 16-kenh hay x16) thay thế tiêu chuẩn AGP 8x. Những video card PCI bị hạn chế nhiều tốc độ và được bán chủ yếu như một món thêm vào hay nâng cấp cho những hệ thống cũ hơn. Cho thí dụ, một nâng cấp thoogn thường là thêm vào một video card thứ hai để chạy hai (hay nhiều) màn hình, thường yêu cầu video card dạng PCI, ngay cả nếu card chính là dạng AGP.
Cổng tăng tốc đồ họa (AGP)
Cổng tăng tốc đồ họa (AGP: Accelerated Graphics Port), một video bus chuyên dụng được Intel thiết kế giới thiệu năm 1997, cho băng thông tối đa gấp 16 lần PCI bus. AGP là giao diện video đến hệ thống tốc độ cao chủ đạo trong vài năm nhưng được thay thế bởi tiêu chuẩn PCI Express đa dụng và nhanh hơn.
Khe cắm AGP về cơ bản là một phát triển đối với PCI bus hiện hữu; tuy nhiên nó được dự kiến chỉ sử dụng với video adapter với sự truy cập tốc độ cao vào lưới bộ nhớ hệ thống chính. Điều này cho phép thiết bị điều hợp này xử lý các yếu tố video 3D thực sự, như là các ánh xạ kết cấu (texture map), trực tiếp từ bộ nhớ hệ thống hơn là phải sao chép dữ liệu đến bộ nhớ thiết bị điều hợp trước khi quy trình xử lý bắt đầu. Điều này tiết kiệm được thời gian và loại bỏ nhu cầu nâng cấp bộ nhớ video adapter để hỗ trợ tốt hơn các chức năng 3D. Mặc dù AGP phiên bản 3.0 cung cấp hai khe cắm AGP, tính năng này không bao giờ được thực hiện trong thực tế. Các hệ thống với AGP chỉ có một khe cắm AGP.
Ghi chú:
Mặc dù những card AGP đầu tiên có số lượng khá nhỏ RAM trên bo mạch chủ, phần lớn các thiết kế sau dùng số lớn bộ nhớ trên card và sử dụng khoảng bộ nhớ (một không gian địa chỉ bộ nhớ chuyên dụng trên vùng dùng cho bộ nhớ vật lý) để truyền dữ liệu khá nhanh vào và ra bộ nhớ của chính video card. Các chipset tích hợp có tính năng AGP dựng sẵn sử dụng bộ nhớ hệ thống cho tất cả hoạt động, bao gồm các kết cấu ánh xạ.
Windows 98 và phiên bản mới hơn hỗ trợ tính năng Direct Memory Execute (DIME) của AGP. DIME dùng bộ nhớ chính thay vì bộ nhớ của video adapter cho các nhiệm vụ cụ thể làm giảm lưu lượng vào và ra thiết bị điều hợp. Tuy nhiên, với số lượng lớn bộ nhớ trên video card AGP, tính năng này hiếm khi được thực thi.
Bốn tốc độ AGP đang có: 1x, 2x, 4x và 8x (xem bảng 12.4 lấy chi tiết). Các AGP video card sau đó hỗ trợ AGP 8x và rơi trở về AGP hay 2x trong hệ thống không hỗ trợ AGP 8x.
AGP 3.0 được công bố năm 2000, nhưng hỗ trợ tiêu chuẩn cho sự phát triển của chipset bo mạch chủ lại được công bố vào giữa năm 2002. Hầu hết các chipset bo mạch chủ với hỗ trợ AGP phát hành sau thời gian hỗ trợ AGP 8x.
Mặc dù một số hệ thống với khe căm AGP 4x hay 8x dùng thiết kế khe cắm phổ biến dùng với card AGP 3.3V hay 1.5V, những card khác không thể. Nếu một card được thiết kế 3.3V (chế độ 2x) được cắm vào bo mạch chủ chỉ hỗ trợ truyền tín hiệu 1.5X (chế độ 4x), bo mạch chủ này có thể bị hư hại.
Lưu ý:
Hãy kiểm tra kỹ về sự tương thích AGP trước khi chèn một card cũ hơn (AGP 1x/2x) vào hệ thống gần đây và hiện nay. Thậm chí về mặt vật lý nếu bạn có thể chèn card, sự ghép không xứng này giữa điện áp được yêu cầu của card và sản lượng điện áp của khe cắm AGP làm hư bo mạch chủ. Kiểm tra sách hướng dẫn bo mạch chủ đề xem loại card và mức điện áp được khe cắm AGP hỗ trợ.
Một số card AGP sử dụng mức điện áp 3.3V hay 1.5V, được điều chỉnh qua một cầu nhảy trên bo mạch chủ. Những card này thường sử dụng một đầu nối AGP được khía để dùng cho khe cắm AGP 2x hay AGP 4x, như hình vẽ trong chương 4. Kiểm tra đặt những card này sang 1.5V trước khi cắm chúng vào bo mạch chủ chỉ hỗ trợ truyền tín hiệu 1.5V.
PCI Express
PCI Express bắt đầu xuất hiện trong hệ thống vào giữa năm 2004 và tiếp cận hầu hết hệ thống dùng video card rời hay có video tích hợp nâng cấp. Ngoài cái tên, PCI Express sử dụng phương pháp truyền dữ liệu hai hướng tốc độ cao và các kênh PCI Express (cũng được biết như lanes) có thể được kết hợp để tạo ra nhưng khe cắm dung lượng cao hơn và nhanh hơn (mỗi đường cung cấp tốc độ dữ liệu 250MBps, 5000MBps hay 1.000MBps mỗi hướng). Do về mặt kỹ thuật PCI Express không phải là bus, không giống như PCI Express dùng lên tới 16 đường (x16) để cho phép tốc độ 4GBps. 8GBps mỗi hướng, như trong bảng 12.5.
Hầu hết thực thi PCI Express bao gồm một khe cắm x16 cho video và hai hay nhiều hơn khe cắm x1 cho những card thêm vào khác, cũng như các khe cắm PCI kế thừa. Hệ thống hỗ trợ hai công nghệ video card PCI Express: SLI của NVIDIA hay CrossFire của ATI có đến ba hay bốn khe cắm video PCI Express chạy ở tốc độ x8 hay x16.
Giao diện màn hình
Giao diện màn hình được dùng để kết nối video display adapter đến màn hình. Qua nhiều mặt năm, vài phương pháp kết nối màn hình khác nhau ra đời. Một số giao diện là thể hiện tương tự (analog), những cái khác là thể hiện dạng số (digital).
Nhiều tiêu chuẩn video rất cũ của máy tính được sử dụng từ năm 1981 đến cuối thập niên 1980 trên cơ sở những thiết kế giao diện số thô thiển (gần những tiêu chuẩn hôm nay). Những giao diện này bao gồm tiêu chuẩn MDA (Monochrome Display Adapter), CGA (Color Graphics Adapter) và EGA (Enhanced Graphics Adapter) đầu tiên. Riêng CGA và EGA có những màu sắc khác biệt được tạo ra bằng cách gửi những tín hiệu màu dạng sổ xuống ba dây, cho phép sự hiển thị lên tới tám màu (23). Tín hiệu kia tăng gấp đôi số kết hợp màu từ 8 đến 16 bằng cách cho phép mỗi màu hiển thị ở hai mức cường độ. Loại hiển thị dạng số này dễ dàng sản xuất và mang đến sự đơn giản, với các kết hợp màu sắc nhất quán từ hệ thống đến hệ thống. Điểm yếu chính của những tiêu chuẩn hiển thị dạng số đầu tiên này là số lượng màu sắc bị hạn chế.
Không giống như các tiêu chuẩn video dạng số đầu tiên, VGA (Video Graphics Array) là hệ thống analog. VGA xuất hiện năm 1987 và bắt đầu một sự chuyển dời từ dáng ố (digital) sang analog kéo dài hơn 20 năm. Gần đây lại có sự chuyển dời trở lại dạng số. Tại sao chuyển từ dạng số sang analog và rồi lại trở về dạng số? Câu trả lời đơn giản dạng analog là cách rẻ nhất tại thời điểm thiết kế các hệ thống căn cứ vào CRT hỗ trợ độ phân giải vừa phải với số lượng màu sắc chấp nhận được. Nay thì công nghệ tiến bộ và các màn hình LCD thay thế rộng rãi các màn hình CRT, trở về giao diện số là hợp lý.
Các giao diện video (và các đầu nối) ở các máy tính từ cuối thập niên 1980 đến hiện nay gồm có:
VGA (Video Graphics Array)
DVI (Digital Visual Interface)
HDMI (High-Definition Multimedia Interface)
DisplayPort
VGA là kết nối analog, trong khi những kết nối khác là dạng số. Các đầu nối cho giao diện này được thể hiện trong hình 12.2.
Theo “Nâng cấp và sửa chữa máy tính” Scott Mueller