Table des matières Chapitre 17 - L`informatique, c`est mon domaine

Écran & carte graphique 02.02.2005 Chapitre 17, page 1
Arches Formations Cours Hardware Pascal Mauron
Table des matières Chapitre 17
Les cartes graphiques....................................................................................................................3
Introduction.................................................................................................................................3
Le Bios Vidéo...........................................................................................................................3
Le processeur graphique........................................................................................................4
La mémoire graphique...........................................................................................................5
Le RAMDAC ou DAC.............................................................................................................7
Les possibilités 3D..................................................................................................................7
Double affichage......................................................................................................................7
Les standards..............................................................................................................................9
MDA..........................................................................................................................................9
CGA...........................................................................................................................................9
EGA...........................................................................................................................................9
PGA...........................................................................................................................................9
8514.........................................................................................................................................10
MCGA.....................................................................................................................................10
VGA.........................................................................................................................................10
XGA / XGA-2..........................................................................................................................11
SVGA......................................................................................................................................11
VESA SVGA...........................................................................................................................11
MXM .......................................................................................................................................12
Les moniteurs................................................................................................................................13
Introduction...............................................................................................................................13
Résolution. .............................................................................................................................13
Fréquences de rafraîchissement.........................................................................................13
La fréquence Horizontale.....................................................................................................13
La fréquence verticale..........................................................................................................14
Norme de rayonnement (rayonnement des écrans CRT)....................................................14
La norme TCO.......................................................................................................................14
La norme MPR......................................................................................................................14
La connectique.......................................................................................................................15
Exemple de connectique.......................................................................................................16
Entrelacé et non-entrelacé. .................................................................................................17
Le tube....................................................................................................................................17
Le masque (grille) .................................................................................................................17
Les différents types masques :................................................................................................18
Grille à perforations rondes ................................................................................................18
Grille à perforations en long................................................................................................19
Masque à fentes.....................................................................................................................19
La convergence......................................................................................................................19
Les types d’écrans.....................................................................................................................20
LCD.........................................................................................................................................20
Technologie à matrice passive DSTN................................................................................20

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Technologie à matrice active TFT......................................................................................20
Écran à plasma......................................................................................................................21
Les écrans tactiles. ...............................................................................................................21
Infrarouge ..............................................................................................................................22
Technologie acoustique de surface. (Surface Acoustic Wave, SAW).............................22
Capacitive. .............................................................................................................................23
Comparaison..........................................................................................................................23
OLED..........................................................................................................................................24
Des écrans flexibles ..............................................................................................................24
GLOSSAIRE..................................................................................................................................26
Synthèse du cours hardware, chap. 16 - 17..............................................................................27

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Les cartes graphiques.
Introduction
La carte graphique, appelée aussi
adaptateur vidéo, est l'élément de base du
système graphique. C'est d'elle que dépend
la qualité des images affichées. En effet, le
moniteur n'a pour rôle que d'afficher les
images reçues de la carte graphique. Il ne
peut modifier ou améliorer la qualité des
données émises par la carte graphique.
Bien évidemment, un moniteur de piètre
qualité n'affichera pas une bonne image,
mais un excellent moniteur desservi par
une mauvaise carte graphique affichera
aussi une mauvaise image.
Une carte graphique se divise en plusieurs
composants: le Bios vidéo, le processeur
graphique, le DAC (Digital-to-Analog Converter), le connecteur vidéo. Il va sans dire
qu'une carte graphique doit être assistée par une couche logicielle, nommée pilote ou
driver. Ce dernier doit être conçu pour fonctionner sur le bon système d'exploitation.
Le Bios Vidéo.
Une carte graphique est assez semblable à la carte mère d'un PC. Elle est aussi
composée d'un processeur, de mémoire, d'un connecteur permettant de transférer des
données à un périphérique externe (écran). Tous ces composants et leurs interactions
doivent être gérés par un élément: le Bios vidéo (Basic Input/Output System). Ses tâches
se limitent à la gestion de la carte graphique, il est totalement indépendant de celui
présent sur la carte mère.
La première information affichée à l'écran lors de l'allumage d'un PC est l'identification
du Bios graphique. Vous y trouverez le nom, la version ainsi qu'un code d'identification
propre au fabricant. Physiquement, il se présente sous la forme d'une ROM qui pouvait
être retirée et remplacée par une plus récente sur les anciennes cartes. Désormais, la
plupart des fabricants proposent des Bios sous forme d'EEPROM. Cela permet de les
mettre à jour de manière logicielle. Vous trouverez des mises à jour du bios sur le site
Web du concepteur.
Ce Bios permet au PC d'accéder aux spécificités propres à la carte graphique utilisée.
Sans ce dernier, toutes les cartes graphiques seraient presque équivalentes.

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Le processeur graphique.
Le processeur graphique est le cœur de l'adaptateur. De lui
dépendent les fonctionnalités et les performances de l'adaptateur
graphique. Le driver est écrit pour tirer parti des possibilités
offertes par ce CPU.
On peut différencier trois types principaux de processeurs: Frame
buffers, coprocesseur et accélérateurs.
Frame buffers.
Il s'agit ici de la plus vieille technologie. L'adaptateur est
chargé d'afficher les frames individuels d'une image. Le
processeur graphique maintient chaque frame, mais c'est le
processeur système, celui du la carte mère, qui est chargé de
les calculer. Ce procédé se fait bien entendu au détriment de
la puissance globale du PC.
Coprocesseur.
Un adaptateur graphique doté d'un coprocesseur travaille de
manière toute différente. En effet, ce dernier est doté d'un
processeur qui se charge de calculer toutes les opérations
relatives à l'affichage. Si ce procédé permet de décharger le
processeur système, il devient totalement dépendant des
performances du processeur graphique. En effet, une
machine dotée du dernier cri en matière de processeur sera
desservie par une carte graphique dotée d'un piètre
processeur graphique
Accélérateur.
L'évolution des besoins graphique a permis le développement
des cartes graphiques de type accélérateur. En effet,
certaines fonctions, comme par exemples le dessin de
primitives, sont énormément utilisées et sont gourmandes en
ressources. Une carte de type accélératrice est dotée de
circuits chargés de calculer ce type de fonctions. Ainsi, le
processeur continue à calculer les différentes frames. Mais
lorsque certaines fonctions sont appelées, il ne les traite pas
mais les fait suivre à l'accélérateur. En effet, non seulement
ce dernier peut les traiter plus rapidement mais en plus il
décharge le processeur système.

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La mémoire graphique.
Les adaptateurs sont dotés de leur propre mémoire montée directement sur la carte.
Celle-ci est utilisée pour stocker les images pendant leur traitement. Le montant total de
mémoire détermine la résolution et le nombre de couleurs maximum supporté. Chaque
carte est commercialisée avec une certaine quantité de mémoire qui peut être, suivant
les cartes, augmentées par l'ajout de modules optionnels. Les quantités courantes sont
256ko, 512, 1Mo, 2, 4 ou encore 8 jusqu’à 128 Mo, bien qu'une carte qui possède moins de
1Mo ne soit guère acceptable sous Windows.
Il est important de comprendre que l'ajout de mémoire vive n'augmente pas la vitesse de
la carte graphique. En effet, la vitesse dépend du bus et du processeur graphique, alors
que la résolution dépend de la mémoire. Le montant de la mémoire requis peut être
facilement calculé selon la règle suivante.
Chaque pixel affiché doit pouvoir être stocké en mémoire, le nombre de pixels étant
défini par la résolution utilisée. Par exemple, un écran affichant 1024 par 768 pixels
contient donc 786'432 pixels. Ensuite, il est nécessaire de tenir compte du nombre de
couleurs affichées simultanément. Pour 2 couleurs, 1 bit suffit, alors qu'il en faut 4 pour
16 couleurs différentes. Par exemple, pour un affichage de 1024x768 en 16 couleurs, il
faut multiplier 786'432 pixels par 4 bits ce qui permet d'obtenir 3'145'728 bits, soit
384Ko. Si le nombre de couleurs est de 256 couleurs, il faut compter 8 bits par pixels, soit
un total de 768Ko. Le tableau suivant vous donne la quantité de mémoire requise pour
une résolution et un nombre de couleurs données:
Résolution
(pixels) Codage des couleurs
(bits)
Nbre de
couleurs Mémoire vidéo
Mémoire requise
exacte (octets)
640x480 4 16 256Ko 153'600
640x480 8 256 512Ko 307'200
640x480 16 65'536 1Mo 614'400
640x480 32 4’294’967’296 1Mo 1’228’800
800x600 4 16 256Ko 240'400
800x600 8 256 512Ko 480'000
800x600 16 65'536 1Mo 960'000
800x600 32 4’294’967’296 2Mo 1'920’000
1024x768 4 16 512Ko 393'216
1024x768 8 256 1Mo 786'432
1024x768 16 65'536 2Mo 1'572'864
1024x768 32 4’294’967’296 4Mo 3’145’728
1280x1024 4 16 1Mo 655'360
1280x1024 8 256 2Mo 1'310'720
1280x1024 16 65'536 4Mo 2'621'440
1280*1024 24 16’777’216 4Mo 3’932’160
1280x1024 32 4’294’967’296 8Mo 5'242’280
Le processeur et le chipset graphique sont liés à la mémoire vidéo par un large bus. Ce
dernier a souvent une largeur comprise entre 64 et 128bits. Plus cette valeur est élevée,
plus les transferts entre le CPU et la mémoire sont rapides. Il ne faut en aucuns cas
confondre la largeur du bus mémoire et celle du bus système qui est en effet beaucoup
plus faible. En effet, la largeur d'un bus PCI est de 32bits et celle d'un bus AGP est de
64bits.