Ako funguje grafická karta. Určené pre stredné školy

Grafická karta je komponent počítača, ktorý počíta grafické operácie v hrách, ale môže slúžiť k výpočtom alebo na rôzne pracovné činnosti. Okrem výpočtových funkcií má aj jednoduchšiu úlohu – zabezpečuje samotný obrazový výstup na monitor, ktorý sa pripája k výstupu grafickej karty. Túto úlohu môže mať aj GPU integrované v procesore (alebo ešte predtým čipovej súprave). My sa ale budeme zaoberať samostatnými grafickými kartami.

Označenie grafická karta je z obdobia, v ktorom sa jednalo o prídavnú kartu zabezpečujúcu iba výstup na monitor, na ktorom sa zobrazovala rastrová grafika. V deväťdesiatych rokoch 20. storočia grafické karty (alebo tiež video karty) boli skombinované so samostatnými 3D akcelerátormi, ktoré existovali spočiatku samostatne. Tieto akcelerátory obsahovali čipy, ktoré slúžili na náročné výpočty hernej grafiky a na profesionálne 3D vizualizácie. Približne na prelome tisícročia sa už začína hovoriť o GPU (Graphics Processing Unit – jednotka na spracovanie grafiky) s rozšírenými funkciami. Pojem GPU v užšom význame môže označovať aj čip, ktorý je hlavnou súčasťou grafickej karty.

Súčasné samostatné GPU používajú prakticky vždy vyhotovenie vo forme rozširujúcej karty do slotu PCI Express ×16. Historicky boli používané aj rozhrania ISA, VESA Local Bus, PCI a AGP). Stretnúť sa môžete aj s GPU integrovaným priamo na základnú dosku počítača, čo sa bežne používa napríklad v notebookoch. Najmä v minulosti sa používali vymeniteľné moduly MXM – tie plnili v notebookoch podobnú úlohu ako karty PCI Express v stolových počítačoch.

A grafická karta môže byť aj externá. Vtedy sa tento komponent nachádza v nejakej skrinke či puzdre pripojenom cez rozhranie USB4 alebo Thunderbolt. Dominantným štandardom je ale karta PCI Express na interné osadenie do stolového počítača, teda samostatná grafická karta vo vlastnom zmysle slova.

Karty do slotu PCI Express môžu mať rôznu veľkosť. Najvýkonnejšie herné modely potrebujú výkonný chladič, ktorý zaberá v počítačovej skrinke viac ako jeden slot. Grafické karty s hrúbkou jedného slotu síce existujú, ale sú skôr výnimka, keďže sa takýmto vyhotovením značne komplikuje chladenie.

Väčšina grafických kariet sú vo vyhotovení „plnej výšky“, keď má PCB obvyklý rozmer, ale existujú takisto tzv. nízkoprofilové grafické karty („low profile“). Tie majú nižšiu dosku plošných spojov s výškou iba do 6,44 centimetra a túto výšku nepresahuje ani ich chladič. Viac slotov ale zabrať môžu. Karty tohto typu majú určenie v počítačových skrinkách, ktoré majú nižšiu výšku pre rozširujúce karty. V takýchto skrinkách sa použije kratšia záslepka rozširujúceho slotu. Nízkoprofilové karty je možné inštalovať aj do bežných skriniek, ale musí sa použiť záslepka štandardnej veľkosti. Karty často mávajú v balení obidva varianty záslepok, kde pôvodnú je možné nahradiť po povolení jej skrutiek.

Veľkosť grafických kariet výkonnejších kategórií v ostaných rokoch rástla, čo zvyšuje nároky na PC skrinky. Staršie modely skriniek nemusia inštaláciu takých dlhých grafických kariet, ako sa dnes vyrábajú (dĺžkou cez 30 cm nie je výnimočná), dovoľovať. Pri zostavovaní PC je treba komponenty voliť s ohľadom na to, aby sa grafická karta do skrinky zmestila a je dobré ponechať aj rezervu – priestor navyše vyžaduje napríklad vedenie napájacích káblov.

Okrem veľkosti je treba dávať pozor aj na hmotnosť. Výkonné grafické karty sú také ťažké, že sa väčšinou zvyknú prehýbať. To môže viesť k poškodeniu karty alebo základnej dosky a je dobré tomu predchádzať použitím držiakov či podpier, ktoré často bývajú aj v rámci príslušenstva grafickej karty, prípadne počítačovej skrinky.

Upozornenie: Článok pokračuje ďalšími kapitolami.