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Das kleine Voodoo ABC

Das Voodoo ABC ist ein fünf bereiche unterteilt und erkärt unteranderem die Bauteile einer Grafikkarte und die wichtigsten Begriffein sachen 3D-Grafik.

Bauteile einer 3D-Grafikkarte
Leistungsdaten     kommt bald.....
Grundlegende 3D-Features     kommt bald.....
Zusätzliche 3D-Features     kommt bald.....
Anschlüsse, Schnittstellen uns all das was sonst nirgens dazu passt.

Bauteile einer 3D-Grafikkarte

BIOS-Chip - Grafikchip - Grafikspeicher - Interface - Monitorausgang
PCB - RAMDAC - SMD - Stromversorgung




BIOS-Chip
BIOS

Basic Input Output System
BIOS
BIOS Chip (von Atmel) auf eine Voodoo5

Der BIOS-Chip beherbergt das Grafik- BIOS
Im BIOS sind grundlegende Einstellungen gespeichert.
Bei Grafikkarten ist dies z.B. der Takt des Grafikprozessors aber auch ein, um es mal leicht verständlich zu sagen, 2D-Treiber.
Mit diesem lassen sich zwar keine geometrischen Formen darstellen aber immerhin alle ASCII Zeichen. Diese Funktion wird vor allem beim Booten des PCs benötigt, sonst würde man den Boot Screen des PCs nicht sehen.




Grafikchip

Der Grafikchip ist das Herzstück einer Grafikkarte.
Teilweise ist er auch als Chipsatz ausgelegt, wie z.B. beim Voodoo Graphics welcher aus mindestens Drei Chips Besteht, FBI, TMU und dem externen RAMDAC.

Der Grafikchip kann aber auch direkt auf dem Mainboard verlötet sein oder, was zu VoodooZeiten eher noch die ausnahme war auch direkt in den den Mainboarchipsatz, meist die Northbridge, integriert werden.
Ist heute der begriff GPU gebreuchlich, hiermit ist der eigendliche Grafikchip gemeint.
Neuerdings ist die abkürzung GPU >Graphics Processing Unit< Genant

Wichtig wurde mit der zeit auch eine ausreichende Kühlung.
Einige Hersteller spendierten schon ihren Voodoo Graphics Boards passive Kühler und spätestens seit dem Banshee fürte kein weg mehr an ihnen vorbei.

VSA-100 chips

Grafikspeicher

Der Grafikspeicher, gelegtlich auch Videospeicher genannt, bezeichnet man den Von der Grafikkarte nutzbaren Speicher. In der regel ist dieser direkt auf der Grafikkarte verbaut, bei einigen onBoard Grafiklösungen wird aber auch ein teil des Arbeitsspeichers verwendet.

Im Grafikspeicher befinden sich:
Framebuffer
Z-Buffer
Geometriedaten
Texturdaten

Flagstaff
Links der Grafikspeicher in form von 20 Speicherchips
Rechts unter den Kühlkörpern der Voodoo Graphics Chipsatz

Interface

Die Schnittstelle zwichen Grafikchip und Mainboard



Monitorausgang

Der Monitorausgang, ohne ihn hätte eine Grafikkarte wenig sinn, mann soll das berechnete Bild ja schlieslich auch sehen können.
Wie bei so vielem war auch der Monitorausgang einer ständgen evulotion unterlegen, wurde das Bildsignal zu Voodoo zeiten meist Analog übertragen hat sich heute die Digitale übertragung durchgesetzt.

Der meistbekannteste ist sicherlich der Analoge VGA-Anschluss, offiziell D-Sub "HD15" der auch heute noch vereinzelt angetroffen wird.

Eine kurze erläuterung zu den einzelnen Anschlüssen fiden sie im fünften Teil.

Monitoranschluss
Voodoo4  mit DVI-D und D-Sub

PCB
PCB

Printed Circuit Board
Printed Circuit Board
Kleiner ausschnitt eines PCBs, man siet deutlich die zweite schicht.

Das PCB wird im deutschen einfach Leiterplatte genannt. Es
dient der Befestigung und zur elektrischen Verbindung elektronischer Bauteile.

PCBs haben oft mehrere schichten, meist 4 bis 8. es ist aber auch mehr möglich.
Sie bestehen heutzutage meistens aus in Epoxidharz getränkten Glasfasermatten.

Auf vielen PCBs verbwergen sich zwei wichtige informationen, das PCB-Date und die PCB-ID.
Das PCB-Date gibt die Herstellungswoche an z.B. 9805 für die 5. Kalenderwoche des Jahres 1998, allerdings ist nicht immer das Jahr vorn was ende 1990er kein problem war ist heute eins, 0503 kann anfang 2003 oder anfang 2005 sein und wenn dann beide Daten in frage kommen.....
Die PCB-ID dient der identifikation eines PCBs und gibt auch aufschluss über den Entwickler. So fängt die ID von STB Boards immer mit 210 an, 109 z.B. steht für ATi.



RAMDAC
RAMDAC

Random Access Memory Digital/Analog Converter
RAMDAC
RAMDAC- Chip Einer Voodoo2 3D-Karte. Hier von ICS



Der RAMDAC wandelt das Digitale Bildsignal welches der Grafikchip berechnet in ein analoges Signal um. Ohne  dieses umwandeln könnte man keinen Analogen Anzeigegeräte wie z.B. Rohrenmonitore an eine Grafikkarte Anschließen. Wird das Bildsignal komplett Digital übertragen fällt dieser schritt aus.

Voodoo Graphics und Voodoo2 3D-Beschleuniger haben einen Externen RAMDAC- Chip bei allen anderen 3dfx Grafikkarten ist der RAMDAC in den Grafikchip Integriert.

Aktuelle Grafikkarten haben heben meistens 2 RAMDACs um 2 Verschiedene Bilder gleichzeitig ausgeben zu können, z.B. um einen Monitor und einem Fernseher gleichzeitig mit verschiedenen Bildern und Auflösungen anzusteuern.


SMD
SMD

Surface Mounted Device die unterseite eines unverlöteten BGA chips
BGA chip von unten.

ausschliessliche SMD bestueckung
PCB ausschnitt mit ausschliesslicher SMD bestueckung

Als SMD Bauteile, oder zu Deutsch Oberflächenmontierbare Bauteile zeichnet man alle  Elektrischen Bauteile die direkt auf der Oberfläche des PCBs verlötet werden und nicht durch dieses hindurch gesteckt werden müssen wie dies bei Durchsteckmontage (engl.:THT, through-hole technology) der fall ist.
Mit SMDs sind also nicht nur die kleinen Widerstände und Kondensatoren gemeint, sondern auch quasi alle ICs (integrated circuit,  Integrierter Schaltkreis) wie z.B. Grafikchips.

Dabei ist es egal ob die Anschlusspins seitlich nach außen geführt werden oder sich nach dem verlöten unerreichbar unter dem Chip verwenden wie es bei BGA (Ball grid array) der Fall ist.











Stromversorgung

Die Stromversorgung war bei den ersten 3D-Chips kein grosses problem, erst mit immer komplexer aufgebauten und somit Stromhungerigeren Grafikchips gab es probleme. So stattete 3dfx die Voodoo5 mit einem zusätzlichen Stromanschluss aus wie er auch an CD-Laufwerken und Festplatten zu finden ist.
Ein logischer schritt nachdem es z.B. bei nVidia Probleme mit stromhunrigen Grafikkarten gab, aber auch einige Mainboards weniger Strom über den AG-Port lieferten als eigentlich vorgeschrieben.

Die Chips wurden aber nicht nur komplexer, auch das vertigungsverfahren wurde immer besser, die Transistoren immer kleiner. Hierdurch wurde auch die benötigte Spannung immer geringer. Das Netzteil Selbst stellt 12, 5 und 3,3Volt zur verfügung, wird eine andere Spannung benötigt muss diese auf dem Mainboard (z.B. 1,5volt für AGP 4x) oder auf der Grafikkarte selbst mittlels einem Spannungswandler zur verfügung gestelt werden.

Stromversorgung
Die Stromverorgung dr Voodoo5 5500AGP
belegt mit 7cm für damalige verhälltnisse viel platz.