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ハードウエア(グラフィックボード)

概略

IBM PCおよびPC/AT互換機の多くの機種では、ビデオ回路がマザーボード上には実装されておらず、ビデオカードによる拡張が容易である。

しかし、ウェブサイト閲覧や電子メールのやり取り、オフィス作業など日常的な作業を行うには支障のない程度の性能を備えた表示回路を組み込んだチップセット(統合チップセット)と、それを搭載したマザーボードが出現し、そしてさらにGPUを内蔵したCPUが出現したことにより、安価なPCではビデオカードを搭載せず、オンボードグラフィックス機能やオンダイグラフィックス機能を用いるものが一般的となっている。

このため、ビデオカードは高速な3D表示性能やマルチディスプレイ機能を目的として追加される場合が多い。

また統合グラフィック機能のUMAによる性能低下を避けるためにビデオカードを追加する場合もある。

以上はパーソナルコンピュータ以外のUNIXワークステーションなどでもほぼ同様である。

2004年から、USB接続の製品も発売されている。

当初は、PCI-USBブリッジを用いてSIS315を接続するというものであった。

その後、2007年からは、DisplayLinkのチップを用いた製品が出回るようになっている。

DisplayLinkの製品では、表示装置を仮想化し、ホスト側で映像を圧縮、ハードウェア側で伸張することによって、帯域が太いとは言えないUSB2.0などのバスで、ある程度のパフォーマンスを確保している。

その様な構造になっているため、実際のドライバの処理はホスト側の演算コストとなるため、CPUパワーの低い環境でのパフォーマンスは低下する。

また、BIOS等を持たないためOSやドライバが起動するまでは使用できないほか、他のビデオドライバと併用する形になるため、その相互の干渉によって不具合が生じたり、使用できないケースも存在する。

これらの製品は、通常のビデオカードを複数増設するよりも条件のハードルは低く、パフォーマンスよりも制御できる画面の数、面積を要求するような状況で有用であるほか、NASなどの元々表示装置を持たない機器や、PDAなど、外部出力を持たない機器での利用例も存在する。

 

ビデオメモリ (VRAM)

表示する描画情報を保持するためのフレームバッファとして利用されるメモリ領域。

大容量化に伴い、オフスクリーンバッファやシェーディングバッファなどとしても利用されるようになっている。

グラフィックチップとは専用バスでポイント・ツー・ポイント接続される。

広帯域で接続したほうが性能的には有利だが、コスト・実装面積・発熱などを優先しグラフィックチップの仕様より狭い帯域幅で接続することもある。

ビデオメモリには高速性と低価格性の両立が求められるため、汎用のDRAMだけでなく専用のRAMが用いられることも多い。

かつては専用モジュールによりビデオメモリの増設に対応する製品も存在したが、2000年代以降ビデオメモリの増設に対応したビデオカードの存在は確認されておらず、おおむね512MB~4GB程度に固定されている。

2014年にリリースされたAMD FirePro W9100、2015年にリリースされたNVIDIA GeForce GTX 980 Ti、GeForce GTX Titan X、NVIDIA Quadro M6000、AMD Radeon R9 390、2016年にリリースされたNVIDIA Titan X Pascalなど、一部のハイエンド製品やワークステーション・サーバー向け製品では6GB/8GB/12GB/16GB/24GB/32GBといった大容量ビデオメモリを搭載するものも出現し、さらに2016年には8GB版Radeon RX 480や6GB版GeForce GTX 1060など、ミドルレンジやミドルハイクラスの製品でも大容量ビデオメモリを搭載するものも出現している。

実装面積を重視するモバイル用途ではグラフィックチップのLSIパッケージにビデオメモリ用RAMを同梱している製品も存在する。

IBM PCおよびPC/AT互換機の多くの機種では、ビデオ回路がマザーボード上には実装されておらず、ビデオカードによる拡張が容易である。

 

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