ประวัติการ์ดจอประเภทของการ์ดจอและส่วนประกอบการ์ดจอ

ประเภทการ์ดจอ

อุปกรณ์ตัวนี้เป็นตัวสำคัญในการกำหนดว่าจะมีอะไรไปออกที่จอภาพได้บ้าง รวมไปถึงความละเอียดและสีที่จะแสดงออกบนจอภาพ ซึ่งจะขึ้นอยู่กับโครงสร้างของวงจรบนการ์ด และมีส่วน สัมพันธ์กับชอฟต์แวร์ที่จะให้ในการแสดงผลเป็นอย่างมาก ต่อไปนี้เราจะมาทำความรู้จักกับการ์ดแสดงผลในแต่ละแบบโดยเริ่มกันที่การ์ดแสดงผลรุ่นบุกเบิกของไอบีเอ็มคือ MDA

MDA (Monochrome Display Adapter) เป็นการ์ดแสดงผลรุ่นแรกของไอบีเอ็ม นิยมใช้กับจอโมโนโครมสามารถแสดงผลได้เฉพาะข้อความ (text) เท่านั้น และแสดงได้เพียงสีเดียวไม่สามารถแสดงรูปกราฟิกใด ๆ ได้ เนื่องจากเป็นข้อจำกัดของการ์ดแสดงผลเอง ปัจจุบันนี้แทบจะไม่มีใช้กันแล้ว เพราะว่าชอฟต์แวร์ปัจจุบันส่วนใหญ่จะเน้นไปที่การแสดงผลกราฟิกและสีสันที่สวยงาม

CGA (Color Graphics Adapter) เป็นการ์ดรุ่นถัดมาของไอบีเอ็มที่สามารถแสดงได้ทั้งข้อความและรูปภาพ โดยสีที่แสดงจะได้สูงสุดถึง 16 สี แต่จะขึ้นอยู่กับความละเอียดในการแสดงผลด้วยกล่าวคือ ถ้าความละเอียดในการแสดงผลมาก จำนวนสีที่แสดงได้ก็น้อยลง เช่น ถ้ามีความ-ละเอียดในการแสดงผลสูงสุด 640 X 200 จุด จะสามารถแสดงสีได้เพียง 2 สีเท่านั้น คือขาวกับดำแต่ถ้าเป็นความละเอียด 320 X 200 จุด ก็จะแสดงสีได้ 4 สี เป็นต้น ทั้งนี้เนื่องมาจากหน่วยความจำบนการ์ดมีอยู่อย่างจำกัดหน่วยความจำที่ว่านี้ ก็คือวิดีโอแรมที่ใช้เก็บรูปภาพบนจอ ถ้านำหน่วยความจำนี้ไปใช้ในการเก็บสีจำนวนมากแล้ว ก็จะเหลือหน่วยความจำที่ใช้เก็บรูปภาพได้น้อยลงดังนั้นจึงสรุปได้ว่า ถ้าความละเอียดในการแสดงผลสูงขึ้นจำนวนสีที่แสดงได้ก็จะน้อยลง

เฮอร์คิวลิส (hercules) สืบเนื่องจากข้อจำกัดของการ์ดแสดงผลแบบ MDA ที่แสดงผลได้เฉพาะข้อความบนจอโมโนโครมเท่านั้น การที่จะเปลี่ยนไปใช้การ์ดแสดงผลแบบ CGA เพื่อ ให้สามารถแสดงรูปภาพที่เป็นกราฟิกได้ก็จำเป็นต้องไปหาซื้อจอสีมาใช้ ซึ่งจะมีราคาสูงกว่าจอโมโนโครมมากพอสมควร ดังนั้นจึงมีผู้คิดค้นพัฒนาการ์ดแสดงผลอีกแบบหนึ่งขึ้นมาเพื่อให้สามารถแสดง ผลทั้งข้อความและรูปภาพบนจอโมโนโครมได้ การ์ดที่ว่านี้ก็คือการ์ดเฮอร์คิวลิส ซึ่งคิดค้นโดยบริษัทเฮอร์คิวลิสเทคโนโลยี แล้วการ์ดแสดงผลแบบเฮอร์คิวลิสหรืออาจจะเรียกกันในชื่อโมโนโครมกราฟิก อะแดปเตอร์ที่เรียกกันเช่นนี้ก็เนื่องจากหน่วยความจำบนการ์ดสูงมากถึง 64 กิโลไบต์ ซึ่งเพียงพอสำหรับการทำเป็นวิดีโอแรมทั้งสำหรับการใช้งานในโหมดของข้อความ และรูปภาพพร้อม ๆ กัน ซึ่งปัจจุบันนี้การ์ดชนิดนี้ได้กลายเป็นมาตรฐานสำหรับจอโมโนโครมไป

EGA เมื่อชอฟต์แวร์ทางด้านกราฟิกต้องการอุปกรณ์แสดงผลที่มีความละเอียดสูงขึ้นและแสดงสีได้มากขึ้น ซึ่งการ์ดแสดงผลแบบ CGA ไม่สามารถรองรับงานแบบนี้ได้ ไอบีเอ็มจึงได้ออกการ์ดแสดงผลแบบใหม่ที่เรียกว่า EGA (Enhanced Graphic Adapter) การ์ดรุ่นใหม่นี้มีความสามารถที่สูงขึ้นกว่าการ์ด CGA มากนัก กล่าวคือ มีหน่วยความจำบนการ์ด 128 กิโลไบต์ หรืออาจจะติดตั้งได้ถึง 256 กิโลไบต์ ความละเอียดในการแสดงผลสูงถึง 640 X 350 จุด แสดงสีได้พร้อมกัน 16 สีจากที่มีให้เลือก 64 สี การ์ดรุ่นใหม่นี้ต้องใช้กับจอ EGA ของไอบีเอ็ม หรืออาจจะเป็นจอสียี่ห้ออื่นที่สนับสนุนการ์ดแสดงผลแบบ EGA ก็ได้การ์ดแสดงผลแบบ EGA นี้ นอกจากจะทำงานในลักษณะที่มีความละเอียดและจำนวนสีสูงกว่าการ์ด CGA แล้ว ยังสามารถทำงานเลียนแบบหรือแทนการ์ดแบบ CGA ได้อีกด้วยบรรดาขอฟต์แวร์ที่เขียนขึ้นมาเพื่อใช้แสดงผลออกมาทางการ์ CGA สามารถนำมาใช้กับ EGA ได้ด้วยแต่อาจจะไม่เสมอไป เนื่องจากวงจรภายในของการ์ด EGA มีชิปไอซีที่แตกต่างไปจากการ์ CGA ทำให้การทำงานภายในแตกต่างกัน โดยทั้งนี้ภายในการ์ด EGA จะมีโปรแกรมไบออสที่คอยควบคุมการทำงาน โปรแกรมตัวนี้จะจัดการปรับการทำงานกับวงจรภายในตการ์ด EGA ให้เข้ากับโปรแกรมที่ทำมาสำหรับการ์ด CGA ได้ แต่ทั้งนี้โปรแกรมนั้น ๆ จะต้องส่งข้อมูลออกทางจอภาพผ่านไบออสนี้เท่านั้น ถ้าเป็นการเขียนข้อมูลลงวิดีโอแรมโดยตรงเพื่อแสดงผลโดยไม่มีการเรียกใช้ไบออ สก็จะเกดความไม่เข้ากันทำให้ใช้งานไม่ได้การ์ดขนิดนี้ได้รับความนิยมอย่าง มากในสมัยหนึ่ง จนทำให้มีผู้ผลิตการ์ดขนิดนี้ตามออกมาอย่างมากมาย โดยพยายมปรับปรุงรายละเอียดต่าง ๆ ให้ดีขึ้นกว่าของไอบีเอ็ม เช่น ทำให้มีขนาดเล็กลงความละเอียดในการแสดงผลที่สูงขึ้น และในราคาที่ต่ำกว่าของไอบีเอ็ม

PGA (Professional Graphic Adapter) เป็นการ์ดแสดงผลอีกรุ่นหนึ่งของไอบีเอ็ม ที่มีความสามารถในการแสดงผลสูงกว่า EGA โดยสามารถแสดงสีได้ 256 สีพร้อมกันจากทั้งหมด 4096 สี ความละเอียดถึง 640 X 480 จุด การ์ดชนิดนี้ถูกออกแบบมาสำหรับจอ PGA โดยเฉพาะ เหมาะสำหรับใช้งานกับโปรแกรมที่เน้นทางด้านกราฟิก เช่น CAD/CAM หรือโปรแกรมวาดรูปต่าง ๆ ถ้าจะสังเกตให้ดี คุณภาพของการ์ดนี้จะพอ ๆ กับการ์ดแบบ EGA ของบริษัทอื่นที่ไม่ใช่ไอบีเอ็ม ไม่ว่าจะเป็นเรื่องความละเอียดหรือสีดังนั้นการ์ดขนิดนี้จึงไม่แพร่หลายเท่าที่ควร โดย-เฉพาะในบ้านเราจะไม่ค่อยได้ยินชื่อการ์ดชนิดนี้กันมากนัก

MCGA (Multi-Color Graphics Array) เป็นการ์ดแสดงผลรุ่นใหม่ที่ไอบีเอ็มออกมาเพื่อให้ใช้งานกับเครื่อง PS/2 ในรุ่นเล็ก ๆ (model 25 และ 30) ความสามารถในการแสดงผลจะสูงกว่าEGA คือความละเอียดสูงถึง 640 X 480 จุด แสดงสีได้ 2 สี แต่ถ้าเป็นโหมดความละเอียด320 X 200 จุด จะสามารถแสดงสีได้ถึง 256 สี การ์ดชนิดนี้สามารถทำได้ทุกอย่างเทียบเท่ากับการ์ด แต่จะยกเว้นเพียงบางโหมของ EGA เท่านั้น

VGA (Video Graphics Array) เป็นการ์ดแสดงผลสำหรับเครื่อง PS/2 อีกรุ่นหนึ่งที่มีความสามารถสูงกว่า MCGA โดยสามารถแสดงสีได้ถึง 16 สี ที่ความละเอียด 640 X 480 จุดหรือจะเลือกความละเอียด 320 X 200 จุด ซึ่งเลือกสีได้มากถึง 256 สี การออกแบบการ์ด VGAนั้นมุ่งเน้นไปที่ให้มีความสามารถในการรองรับการแสดงผลทุกชนิดไม่ว่าจะเป็น CGA หรือ EGA ดังนั้น ชอฟต์แวร์ที่เขียนขึ้นมาเพื่อให้ใช้กับการ์ดแสดงผลแบบ CGA และ EGA จึงสามารถนำมาใช้กับ VGA ได้ และคุณภาพของภาพก็จะดีกว่าด้วย การ์ดแสดงผลแบบ VGA นี้ได้รับความนิยมอย่างสูง จนมีบรรดาผู้ผลิตรายอื่น ๆหันมาผลิตการ์ดที่คอมแพตกับไอบีเอ็มมากขึ้น จนอาจกล่าวได้ว่าปัจจุบัน VGA ได้กลายเป็นมาตรฐานของการแสดงผลไปแล้ว โดยจะเห็นได้จากเครื่องพีซีหลาย ๆ ยี่ห้อได้สร้างการ์ด VGA ติดมากับเมนบอร์ดเลย ทำให้มาตรฐานการแสดงผลเป็นแบบ VGA ไปโดยปริยาย

Super VGA มักจะมีการกล่าวถึง Super VGA .ในทางช่วยส่งเสริม เช่น มีสีมากขึ้นหรือมีความละเอียดสูงขึ้น ซึ่งช่วยให้มั่นใจในความเข้ากันได้กับ VGA คำแนะนำของ VESA คือจะต้องมีความละเอียด 800 X 600 และ 16 สี แต่ผู้ผลิตมักจะผลิตบอร์ดที่มี256 สี หรืออาจจะกล่าวถึงบอร์ดที่ให้ความละเอียด 1,024 X 768 ว่าเป็น Super VGA อย่างไรก็ดี ก็มีปัญหาคือจำนวนมาตรฐานของการแสดงภาพกราฟิกที่มีอยู่มากมาย มาตรฐาน VGA เองจะรวมโหมดการแสดงผลไว้ 17 โหมด ซึ่งเป็นวิธีการต่าง ๆ ในการแสดงภาพบนจอโหมดเหล่านี้ส่วนมากจะเข้ากันได้ย้อนหลังกับมาตรฐานก่อน ๆ ที่มีความสำคัญมากคือ colorgraphics adapter (CGA) enhanced graphics adapter (EGA) และ monochrome

display adapter (MDA) ถ้าตัดมาตรฐานก่อน ๆ ออก ก็จะเหลือ Super VGA (ใช้เป็นมาตรฐานที่ไม่ค่อยมาตรฐานนัก)

อะแดปเตอร์ 8511/A ของ IBM สำหรับเครื่อง MCA และมาตรฐาน extended graphics array (XGA) ของ IBM มาตรฐานเหล่านี้ทั้งหมดให้สีหรือความละเอียดสูงกว่า VGA นั่นไม่ได้รวมอะแดปเตอร์ต่าง ๆ ที่ใชิป continonous edge graphics (CEG) ใหม่ ซึ่งกล่าวไว้ว่าจะให้สีมากกว่า 740,000 สีบนจอภาพของคุณในเวลาเดียวกัน และมากเป็นพิเศษดได้แม้แต่บนการ์ดความละเอียด 1,600 X 1,200 จุดก็ยังสามารถให้สีได้มากกว่าล้านสีก่อนที่คุณจะผลุนผลันออกไปซื้ออะแดปเตอร์แสดงผล มีสิ่งที่ควรจำไว้หนึ่งข้อนั่นคือชอฟต์แวร์ ชอฟต์แวร์ใหม่ส่วนมากจะรวมส่วนสนับสนหุนสำหรับโหมด VGA มาตรฐานกับการ์ดแสดงผลอื่น ๆ คุณได้แต่หวังว่าผู้ผลิตจะรวมไดรเวอร์ สำหรับชอฟต์แวร์ให้ด้วย เรื่องนี้อาจจะไม่เป็นปัญหา

ถ้าคุณใช้ Lotus 1-2-3 Auto CAD, Windows หรือ Ventura Publisher นอกเหนือจากพวกนี้ คุณจะต้องมั่นใจว่าผู้ผลิตจัดเตรียมไดรเวอร์ที่คุณต้องการให้ก่อนที่คุณจะซื้อการ์ดใหม่เรื่องแบบนี้มีการเปลี่ยนแปลงทุกวัน ดังนั้นถามไว้เสมอว่ารวมไดรเวอร์ให้ด้วยแล้วเรื่องสำคัญที่ออกมาอีกเรื่องหนึ่งคือ จอภาพที่คุณมีอยู่สามารถที่จะสนับสนุนความละเอียดที่สูงกว่าซึ่งมีอยู่ในการ์ดหรือไม่ ถ้าคุณมีจอภาพแบบ CGA หรือ EGA คอมแพติเบิล คุณมีโอกาสที่จะต้องใข้จอภาพใหม่เพื่อเอาส่วนดีของ VGA หรือบอร์ดแสดงผลที่ดีกว่ามาใช้งานจอภาพรุ่นเก่าใช้ดิจิตอลอินเตอร์เฟช ในขณะที่ VGA ต้องการแอนะล็อกอินเตอร์เฟช มีเพียงจอภาพหลายความถึ่เท่านั้นที่ให้คุณใช้ได้ทั้งระบบดิจิตอลและแอนะล็อก แต่ก็ไม่ใช่ว่าจอภาพหลายความถี่ทุกเครื่องจะทำงานกับการ์ด VGA ได้ จอภาพต้องทำงานได้ภายในความถี่ที่สแกนในแนวนอนและแนวตั้งที่มาตรฐานต้องการและคุณตั้งใจจะใช้ (ดูบทที่ 4 เรื่องจอภาพและความต้องการต่าง ๆ) 8514/A ชื่อ 8514 นั้นเป็นชื่อจอภาพรุ่นหนึ่งของไอบีเอ็ม ในปี ค.ศ. 1987 ดังนั้น การ์ดแสดงผลแบบนี้จึงใข้เฉพาะในเครื่องตระกูล PS/2 รุ่นสูง ๆ ของไอบีเอ็มเท่านั้น การ์ด

แสดงผลชนิดนี้จะมีความละเอียดที่สูงกว่า VGA ขึ้นไปอีก โดยสามารถแสดงสีได้สูงสุด 256 สีที่ความละเอียด 1024 X 768 จุด การ์ดรุ่นนี้เป็นรุ่นที่ไอบีเอ็มหมายมั่นปั้นมือจะให้มาแทน VGA ในเครื่อง PS/2รุ่นใหม่ ๆ แต่ข้อเสียที่ให้อภัยไม่ได้ของ 8514/A ก็คือ ไม่คอมแพทิเบิลกับ VGA ทำให้ชอฟต์แวร์ต่าง ๆ ที่พัฒนาขึ้นมาบน VGA นำมาใช้กับ 8514/A ได้น้อยมาก ดังนั้นไอบีเอ็มจึงได้พัฒนาการ์ดแสดงผลแบบใหม่ที่จะมาใช้กับเครี่อง PS/2 รุ่นสูง ๆ โดยใช้ชื่อว่า XGA

XGA ถือได้ว่าเป็นมาตรฐานใหม่ของการแสดงบนเครื่อง PS/2 รุ่นใหม่ เช่น ในโมเดลสูง ๆ การ์ดชนิดนี้จะมีความคอมแพตกับ VGA เต็ม 100 % จึงสามารถนำชอฟต์แวร์ของเดิมมาใช้ได้ทันที่ นอกจากจะคงความคอมแพตแล้ว XGA ยังได้เพิ่มความสามารถพิเศษหลาย ๆ อย่างเข้าไปอีก จึงทำให้ XGA เหมาะสำหรับการติดตั้งเข้ากับเมนบอร์ดของเครื่องPS/2 รุ่นสูง ๆ จึงอาจกล่าวได้ว่า XGA เป็นการรวมเอาความสามารถของ VGA และ 8514/A เข้าไว้ด้วยกัน การพัฒนาการ์ด XGA นั้นมุ่งหน้นให้คงความคอมแพตกับ VGA เพื่อให้ชอฟต์แวร์เดิม ๆ ที่พัฒนามาบน VGA สามารถนำมาใช้กับ XGA ได้ทันที นอกจากนั้นยังได้เพิ่มการควบคุมบัสแบบใหม่เพื่อให้สามารถใช้ประโยชน์จากบัสแบบ MCA ได้อย่างเต็มที่ พร้อมทั้งใช้

ฮาร์ดแวร์เคอร์เชอร์ที่ให้ผู้ใช้ใช้งานได้อย่างคล่องตัวมากขึ้น รวมทั้งไอบีเอ็มยังได้จัดเตรียมรายละเอียดการใช้งานและคุณสมบัติของ XGA เอาไว้อย่างละเอียด ซึ่งผู้พัฒนาชอฟต์แวร์สามารถนำข้อมูลเหล่านี้ไปใช้ในการเขียนแอพพลิเคชันเพื่อรองรับการทำงานกับ XGA ได้ การทำงานของ XGA จะแบ่งออกเป็น 3 แบบที่ต่างกัน คือ VGA ปกติ VGA

แบบ 132 คอลัมน์และ XGA การทำงานในโหมดของ VGA นั้นจะเหมือนกับ VGA การ์ดทุกประการ เพียงแต่เพิ่มเติมอินเทอร์นัลไรท์แคช internal write cache) ที่ทำหน้าที่เป็นบัฟเฟอร์ให้กับซีพียูไว้สำหรับพักข้อมูลในขณะที่ทำการเขี่ยนข้อมูลลงบนจอภาพ ทำให้การทำงานของ XGA สูงกว่าการ์ด VGA การ์ดโดยทั่วไปจากการทดสอบของไอบีเอ็มพบว่าเมื่อ XGA ทำงานในแบบการ์ด VGA จะเร็วกว่าการ์ด VGA แบบเดิมถึง 20 % ในดอส หรือเร็วขึ้นประมาณ 50 % ในไมโครชอฟต์วินโดว์ นอกจากความเร็วที่สูงขึ้นแล้ว ทุกสิ่งทุกอย่างจะยังคงเหมือนกับ VGA ทุกประการสำหรับการทำงานในโหมดของ XGA นั้น จะมีความละเอียดและจำนวนสีที่มากกว่าการ์ด VGA โดยจะมีจำนวนสีถึง 65,536 สี ความละเอียดสูงสุด 1024 X 768 จุด ความสามารถอื่นที่เพิ่มเข้ามาคือฟังก์ชันการควบคุมบัส ความเร็วในการวาดภาพสูงขึ้น และมีฮาร์ด

แวร์เคอร์เชอร์ พร้อมทั้งหน่วยประมวลผลร่วมทางด้านกราฟิกทำให้สามารถสร้างภาพกราฟิกได้เร็วขึ้น จึงเหมาะอย่างยิ่งสำหรับงานด้านกราฟิกที่ต้องการความเร็วและความละเอียดสูง ๆความละเอียดของกราฟิกใน XGA เลือกได้จาก 640 X 480 จุด หรือ 1024 X 768 จุดซึ่งจะต้องมีหน่วยความจำในส่วนของวิดีโอแรมขนาด 1 เมกะไบต์ เพื่อรองรับความละเอียดและจำนวนสีระดับนี้ให้ได้ปัญหาอย่างหนึ่งของการพัฒนาโปรแกรมในแบบมัลติทาสกิง ก็คือ การเก็บสภาวะ

ของจอเมื่อมีการสวิตช์ไปมาระหว่างโปรแกรมต่าง ๆ XGA ได้แก้ปัญาหานี้โดยออกแบบให้มีฟังก์ชันในการเก็บสภาวะของจอและการดึงสภาวะเดิมกลับมาไว้ในตัว ทำให้การพัฒนาโปรแกรมบันมัลติทาสกิงทำได้ง่ายขึ้น นอกจากนั้น XGA ยังสามารถกำหนดหน่วยความจำบนจอภาพให้มีตำแหน่งตรงกับหน่วย ความจำของซีพียูเพื่อเให้ซีพียูสามารถใช้หน่วยความจำนั้นวาดภาพและแก้ไขได้ โดยไม่ต้องคัดลอกไปมาระหว่างจอภาพกับหน่วยความจำ เป็นผลให้ความเร็วในการทำงานสูงกว่าปกติขึ้นอีกมาก