ส่วนประกอบการ์ดจอ

อินเตอร์เฟส (Interface) หรือระบบบัสของตัวการ์ด
เป็นส่วนที่ใช่เชื่อมต่อเข้ากับระบบบัสที่อยู่บนเมนบอร์ด มีลักษณธเป็นแถบทองแดงยื่นออกมาด้านข้างของตัวการ์ด ใช้เสียบลงบนช่องเสียบ (Slot) บนเมนบอร์ดที่เป็นชนิดเดียวกันกับตัวการ์ด ปัจจุบันการ์ดจอมีอินเตอร์เฟสให้เลือกใช้อยู่ 2 แบบคือ AGP และ PCI Express ซึ้งมีรายระเอียดดังนี้

AGP (Accelerated Graphic Port)

เป็นระบบบัสที่มีความถี่ในการทำงานที่ 66.6 MHz ด้วยความกว้างบัสขนาด 32 บิตมาตรฐานเริ่มต้นคือ AGP 1X ซึ่งให้ Bandowidth ที่ 266 MB/sec (โดยประมาณ) แต่สำหรับมาตรฐานล่าสุดที่ใช้งานกันอยู่ในปัจจุบันคือ AGP 8X ซึ่งให้ Banidth สูงสุดที่ 2132 MB/sec หรือ 213 GB/sec

PCI Express
เป็นมาตรฐานของระบบบัสแบบใหม่ที่ใช้วิธีการรับส่งข้อมูลกันในแบบอนุกรม (Serial) สองทิศทางทั้งไปและกลับ ซึ่งถูกออกแบบให้เลือกใช้ความเร็วมากน้อยได้ตามต้องการของอุปกรณ์แต่ละชนิด และยังให้แบนด์ดิวธ์ (Bandwidth) เพิ่มขึ้นอีกหลายเท่าตัว โดยมาตรฐานเริ่มต้นคือ PCI Express x1 (นำมาใช้แทน PCI เดิม) ให้แบนด์วิดธ์ทั้งไปและกลับรวมกันสูงสุด 500 MB/sec แต่สำหรับมาตรฐานล่าสุดที่ใช้งานกันอยู่ในปัจจุบันคือ PCI Express x16 (ใช้แทน AGP เดิม) นั้น ให้แบนด์วิดธ์ทั้งไปและกลับรวมกันสูงสุดมากถึง 8000 MB/sec หรือ 8 GB/sec เลยทีเดียวนอกจากนี้บนเมนบอร์ดรุ่นใหม่ๆหลายรุ่นยังรองรับเทคโนโลยี SLI(Scalable Link Interface multi-GPU Technology) โดยมีการติดตั้งสล็อตแบบ PCI Express x16 นี้มาให้พร้อมกันถึง 2 ตัวเพื่อช้วยเพิ่มประสิทภาพในการประมวลผลกราฟิกให้สูงขึ้นอีกด้วย

ชิปประมวลผลกราฟิก (GPU: Graphic Proessing Unit)

เป็นส่วนประกอบที่สำคัญที่สุดบนตัวการ์ด ทำหน้าที่ประมวลผลข้อมูลด้านกราฟิกโดยเฉพาะ ซึ่งช่วยลดภาระในการทำงานของซีพียูลงรวมทั้งเพิ่มความเร็วในการแสดงภาพ 2 และ 3 มิติ ทั้งภาพนิ่งและภาพเครื่องไหวบนจอแสดงผลปัจจุบันบริษัทที่แข่งขันกันผลิตชิ ปประมวลผลกราฟิกโดยเฉพาะอย่างยิ่งในการนำไปใช้ประมวลผลภาพกราฟิกแบบ 3 มิติสำหรับเกมต่างๆที่ผู้ใช้โดยทั่วไปไปรู้จักกันดีมีอยู่ 2 บริษัทใหญ่ คือ nVIDIA ผุ้ผลิตชิปประมวลผลกราฟิกในตะกูล GeForce ซีรี่ส์ต่างๆ เช่น Series 7 และ 6 รุ่น 7950, 7900, 6800 และ 6600 เป็นต้น และ บริษัท ATI ผูเผลิตชิปประมวลผลกราฟิกในตระกูล Radeon ซีรี่ส์ต่างๆ เช่น Series X1900, X1800, X800 และ X550 เป็นต้น

หน่วยความจำบนตัวการ์ด (VIRAM : Video RAM)

ทำหน้าที่รับเอาข้อมูลภาพที่ถูกส่งมาจากหน่วยประมวลผลกราฟิก (GPU) มาพักหรือจัดเก็บไว้ เพื่อจะนำไปแสดงผลบนจอภาพในแต่ละเฟรมหรือเรียกว่าเป็น Frame Buffer นั่นเองหน่วยความจำบนตัวการ์ดนี้จะคอยทำงานร่วมกับหน่วยประมวลผลกราฟิก(GPU) อยู่อย่างใกล้ชิดแบบเดียวกับหน่วยความจำหลัก หรือแรมบนเมนบอร์ดทำงานร่วมกับหน่วยประมวลผลกลาง (CPU) ดังนั้นถ้า VRAM ยังมีความเร็วและมีความจุสูงมากขึ้นเท่าไร ก็จะยิ่งช่วยให้การแสดงผลบนจอภาพมีตั่งแต่ SDRAM, RDRAM, DDR-SDRAM, DDR2 และ DDR3 (GDDR3) ซึ่งแต่ละชนิดต่างก็มีประสิทธิภาพ และราคาที่แตกต่างกันไป

ตัวแปลงสัญญาณสู่จอภาพ (RAMDAC)
RAMDAC หรือ RAM Digital-to-Analog Convertor เป็นชิปที่ทำหน้าที่แปลงข้อมูลดิจิตอลใน RAM ให้เป็นสัญญาณอนาล็อกเพื่อส่งไปยังจอภาพ โดยการวนอ่านข้ อมูลซ้ำๆกันไปเรื่อยๆตามอัตรา Refresh Rate ซึ่งยิ่งตั่งให้สูงเท่าไรก็ต้แงทำงานเร็วขึ้นเท่านั้น เช่น Refresh Rate 75 Hz ก็คือ RAMDAC จะต้องวนอ่านข้อมูลไปสร้างภาพซ้ำๆกัน 75 ครั้งต่อวินาทีตามไปด้วย ดังนั้นยิ่ง RAMDAC มีความเร็วสูงมากก็ยิ่งรับ Refresh Rate ได้สูงตามไปด้วย เช่น RAMDAC ที่ 300 MHz ก็น่าจะให้ภาพที่มีคุณภาพดีกว่ารุ่นที่มีความเร็วแค่ 150 MHz เป็นต้น

ช่องสัญญาณหรือช่องเชื่อมต่อกับอุปกรณ์ต่างๆ
เป็นช่องต่างๆของการ์ดจอที่เอาไว้เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ภายนอก เช่น จอภาพ (CRT/LCD) จอโทรทัศน์ และกล้องถ่ายวิดิโอ เป็นต้น สำหรับการ์ดจอโดยทั่วๆไปในปัจจุบันมักจะมีช่องต่างๆดังนี้

D-Sub (VGA) หรือ VGA Connector

เป็นคอนเน็คเตอร์แบบ 15-Pin รูปตัว D มักพบเห็นได้ทั่วไป ใช้สำหรับสีญญาณภาพแบบอนาล็อก (Analog) ที่ต่อจากการ์ดแสดงผลไปยังจอภาพ ซึ่งต่อชนิดนี้จะมีทั้งที่ใช้กับจอ CRT, LCD และ Projector ด้วย

DVI Connector

ใช้สำหรับการส่งสัญญาณภาพแบบดิจิตอล (Digital) ไปยังจอภาพ ซึ้งจอภาพที่ใช้จะต้องเป็นแบบที่รับสัญญาณดิจิตอลได้ด้วยเช่นกัน ข้อดีคือไม่ต้องผ่านการแปลงให้เป็นสัญญาณอนาล็อกก่อน ภาพได้จึงนิ่งสนิทและมีความเพี้ยนน้อยที่สุด ปัจจุบันมักพบเห็นได้ทั่วไปบนการ์ดแสดงผลจอ LCD รุ่นใหม่ๆ

S-Video

ใช้สำหรับส่งสัญญาณภาพออกสู่จอทีวีผ่านสาย S-Video สัญญารภาพที่ถูกส่งอออกไปจะมีความละเอียดคมชัดกว่าช่องต่อ TV-Out ด้วยเหตุนี้การ์ดจอรุ่นใหม่ๆจึงมักจะมีช่องต่อ S-Video นี้มาให้แทน TV-Out เสมอ

TV-Out หรือช่องต่อ Composite

ใช้สำหรับส่งสัญญาณภาพไปสู่จอทีวีผ่านทางสาย AV เพื่อเสียบเข้ากับช่อง Video-in ของจอทีวี แต่สัญญาณภาพที่ได้จะมีคุณภาพต่ำกว่า S-Video ดังนั้นส่วนใหญ่จึงมักจะบบพบช่องต่อ TV-Out นี้บนการ์ดจอรุ่นเก่าๆ

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

 

Card VGA-ISA

Card VGA-AGP

Card VGA-Pci Express

ประวัติการ์ดจอ

ประวัติเริ่มแรก

          คอมพิวเตอร์มีบทบาทที่สำคัญในการประยุกต์ใช้งานด้านต่าง ๆ สิ่งที่มีบทบาทสำคัญอย่างหนึ่งในรูปแบบการประยุกต์ใช้งานคือ การแสดงผล หากย้อนรอยในอดีตคงจำได้ว่าการแสดงผลในยุคแรกที่ใช้กับเครื่องรุ่น 8 บิต และรุ่น 16 บิต ยุคต้นที่ใช้โอเอสดอส ยังเป็นการแสดงผลด้วยเท็กซ์โหมด

          การแสดงผลในรูปแบบตัวอักษรใช้กันมานานพอควร จอภาพแสดงตัวอักษรได้เพียง 25 บรรทัด บรรทัดละ 80 ตัวอักษร ครั้นจะแสดงกราฟิกส์ก็ได้ความละเอียดของการแสดงผลจำกัด การแสดงสีก็มีจำนวนสีได้จำกัด ครั้นถึงยุคสมัยการใช้ระบบปฏิบัติการวินโดว์ ซึ่งอยู่ในช่วงระยะเวลาประมาณสิบปีที่ผ่านมานี้เอง (วินโดว์ 95 ใช้กันราวปี 1995) การแสดงผลได้เปลี่ยนยุคมาเป็นการแสดงผลแบบกราฟิกส์ ความต้องการเรื่องการแสดงผลจึงเปลี่ยนแปลงโดยใช้เทคโนโลยีพิเศษสำหรับการแสดงผล มีการพัฒนาระบบการแสดงผลให้ดีขึ้นเรื่อย ๆ โดยเฉพาะการตอบสนองการแสดงผลที่ต้องแสดงรูปภาพเคลื่อนไหวรูปภาพสามมิติ (3D) รวมทั้งการจัดการประมวลผลภาพแบบต่าง ๆ อีกมากมาย ทั้งนี้เพราะการประยุกต์ทางกราฟิกส์เป็นความต้องการของผู้ใช้คอมพิวเตอร์ ตั้งแต่การใช้เล่นเกม การแสดงผลงานทางธุรกิจ การออกแบบทางวิศวกรรม การเชื่อมต่อเพื่อแสดงผลภาพ วิดีโอ การแสดงผลภาพเคลื่อนไหวต่าง ๆ เหล่านี้ล้วนแล้วแต่ต้องการความรวดเร็วของการประมวลผล และต้องการเทคนิคพิเศษต่าง ๆ เพิ่มเติม ความเป็นมา จุดเริ่มต้นของการแสดงผลเริ่มจากการส่งตัวอักษร ซึ่งเป็นสายอักขระมาที่อุปกรณ์เอาท์พุต อุปกรณ์เริ่มแรกจึงมีลักษณะการพิมพ์แสดงผลที่เรียกว่า เทเลไทป์ (teletype) ลักษณะของเทเลไทป์ จึงมีแป้นพิมพ์ และตัวพิมพ์ในลักษณะเครื่องพิมพ์แบบดอตแมทริกซ์รวมกัน ต่อมามีการพัฒนาให้เป็นการแสดงผลบนจอหรือที่เรียกว่า วิดีโอดาต้าเทอร์มินอล มีลักษณะการแสดงผลบนจอภาพ และมีแป้นพิมพ์ (คีย์บอร์ด) ที่ป้อนตัวอักษรได้ด้วย อุปกรณ์นี้จึงมีชื่ออีกอย่างว่า ดัมบ์เทอร์มินอล (dump terminal) เพราะใช้แสดงผลตามข้อมูลสายอักขระที่ส่งมาเท่านั้น และแสดงผลเป็นบรรทัดเรียงกันไป   

          ครั้นถึงยุคสมัยพีซี จึงต้องทำพีซีให้กระทัดรัด ใช้งานง่าย ราคาถูก อุปกรณ์แสดงผลด้วยจอภาพและแป้นพิมพ์จึงเป็นอุปกรณ์สำคัญของพีซีด้วย เมื่อไอบีเอ็มพัฒนาพีซีขึ้นในปี ค.ศ. 1981 ไอบีเอ็มได้พัฒนาวงจรเชื่อมต่อกับจอมอนิเตอร์เป็นแบบการแสดงผลตัวอักษร และแสดงผลได้สีเดียว และให้ชื่อวงจรเชื่อมต่อนี้ว่า MDA-Monochrome Display Adapter ถัดจากนั้นอีกหนึ่งปีก็พัฒนาการแสดงผลแบบสี ซึ่งแสดงผลทั้งแบบตัวอักษรและโหมดกราฟิกส์ วงจรเชื่อมต่อแบบใหม่มีชื่อว่า CGA-Color Graphic Adapter ด้วยความต้องการแสดงผลเชิงรูปภาพแบบกราฟิกส์ และการแสดงผลแบบสีเป็นความต้องการ ประจวบกับเทคโนโลยีการแสดงผลได้พัฒนามาเป็นลำดับ ในปี 1984 ไอบีเอ็มได้พัฒนาระบบการแสดงผลที่ขยายขีดความสามารถเดิมของ CGA ออกไป และให้ชื่อว่า EGA-Enhance Graphic Adapter หลังจากนั้นอีกไม่กี่ปี ก็พัฒนาระบบการแสดงผลกราฟิกส์ที่เป็นรากฐานสำหรับเทคโนโลยีการแสดงผล โดยใช้ชื่อเทคโนโลยีว่า VGA-Video Graphic Array

          ในปี 1990 การแสดงผลเข้าสู่ความละเอียดและการแสดงสีสูงขึ้น โดยสามารถแสดงผลที่ความละเอียด 1024x768 จุดสี และเรียกเทคโนโลยีนี้ว่า XGA-Entended Graphic Array อย่างไรก็ดีในยุคต้นนี้ การแสดงผลส่วนใหญ่ก็ยังอยู่ที่ 800x600 จุดสี เพื่อที่จะใช้ได้กับจอภาพที่มีความละเอียดได้ขนาดนี้ หลักการพื้นฐานของการแสดงผลบนจอภาพจำเป็นต้องมีหน่วยความจำที่ใช้สำหรับแสดง ผลที่เรียกว่า วิดีโอแรม หน่วยความจำนี้เป็นที่เก็บข้อมูลแสดงผลบนจอ ดังนั้นจึงต้องมีขนาดพอเพียงกับการนำมาแสดงผล และจะต้องเป็นหน่วยความจำที่เข้าถึง และเรียกข้อมูลออกมาแสดงผลได้เร็ว การจัดการหน่วยความจำส่วนนี้จะประกอบด้วยอุปกรณ์ควบคุมพิเศษแยกจากซีพียู ซึ่งในระยะหลังได้พัฒนาตัวควบคุมการแสดงผลให้มีขีดความสามารถพิเศษ และเป็นเสมือนซีพียูจัดการกราฟิกส์ที่เรียกว่า Graphic co-processor มีบริษัทชั้นนำหลายแห่งพัฒนาและออกแบบชิพจัดการภาคแสดงนี้

          บล็อกไดอะแกรมของการเชื่อมต่อเพื่อแสดงผล

          การแสดงผลด้วยหลักการเดิม ชิพกราฟิกส์หรือตัวประมวลผลกราฟิกส์จะจัดการกับวิดีโอแรม ซึ่งหน่วยความจำนี้เริ่มจากการอยู่ร่วมกับหน่วยความจำหลัก หน่วยการแสดงผลบางรุ่นเชื่อมต่อเข้าสู่บัสทางสล็อตของ ISA หรือ PCI แต่ถึงแม้ว่า PCI จะมีความเร็วในการรับส่งข้อมูลสูงแล้ว แต่ก็ยังไม่พอเพียงต่อการใช้งานในยุคใหม่ ดังนั้นจึงต้องออกแบบพอร์ตพิเศษสำหรับการส่งรับข้อมูลระหว่างหน่วยความจำเป็นกรณีพิเศษ และให้ชื่อพอร์ตสำหรับการเชื่อมต่อกับการ์ดแสดงผลนี้ว่า AGP-Advanced Graphic Port ชนิดของการ์ดแสดงผล การ์ดแสดงผลเป็นตัวแปรหนึ่งสำหรับการเลือกซื้อพีซี การ์ดแสดงผลทำให้ขีดความสามารถบางอย่างของเครื่องคอมพิวเตอร์แตกต่างกันออกไป โดยเฉพาะหากต้องการเล่นเกม และเป็นเกมที่เน้นการแสดงผลแบบ 3D การ์ดแสดงผลจะมีผลอย่างมาก ชนิดของการ์ดแสดงผลมีหลายแบบตามเทคโนโลยีที่พัฒนา และเมื่อมีเทคโนโลยีที่ดีขึ้น ของเก่าก็ล้าสมัย และในที่สุดก็ไม่มีผู้ผลิต ชนิดของการ์ดมีดังนี้

          การ์ดวีจีเอ (VGA) เป็นการ์ดรุ่นแรกที่ทำตามมาตรฐาน VGA มีการเชื่อมต่อเข้าสู่ระบบทาง ISA การแสดงผลจึงเป็นการแสดงผลที่มีข้อจำกัดในเรื่องการส่งรับข้อมูลจำนวนมาก ปัจจุบันไม่มีจำหน่ายแล้ว แต่จะมีใช้ในพีซีรุ่นเก่า

          การ์ดซูเปอร์วีจีเอ (Super VGA) เป็นการ์ดที่ผลิตตามมาตรฐานของ VESA-Video Electronic Standard Association ซึ่งเป็นสมาคมที่จัดตั้งขึ้นมาวางมาตรฐานกลางการแสดงผลเพื่อให้มีความเข้ากันได้ โดยเฉพาะเมื่อผลิตและพัฒนามาจากหลากหลายบริษัท การ์ดวิดีโอที่ใช้กันในรุ่นแรกก็เป็นไปตาม VESA นี้ การ์ดที่ใช้ตัวเร่งกราฟิกส์ (Graphic Accelerator) เป็นการ์ดที่พัฒนามาจากบริษัทชั้นนำทางด้านการผลิตการ์ดวิดีโอนี้ มีการพัฒนาซีพียูแบบ co-processor ใช้บนบอร์ด เพื่อเพิ่มความเร็วการแสดงผลกราฟิกส์ การ์ดตัวเร่งกราฟิกส์นี้ ทำงานได้ดีกับคำสั่งพิเศษที่เขียนภาพแบบ 2D และเป็นภาพที่แสดงผลด้วยความละเอียดสูง การ์ดตัวเร่ง 3D บริษัทชั้นนำหลายบริษัทได้พัฒนาเทคโนโลยีขึ้นใช้โดยเน้นการแสดงภาพสามมิติ ซึ่งมีคำสั่งสนับสนุนการทำงานแบบภาพสามมิติ การ์ดแสดงผลแบบนี้จึงต้องทำงานด้วยความเร็วสูง และก็มีราคาแพงขึ้น เช่น การ์ด GeForce, Voodoo เป็นต้น