Wat is een 3D grafische kaart?
Een driedimensionale (3D) grafische kaart is een stuk computerhardware dat een daadwerkelijke uitbreidingskaart kan zijn die in een computer wordt geplaatst of een geïntegreerde microchip die is ingebouwd in het moederbord van een computer of een ander elektronisch apparaat. In beide gevallen is het doel van een 3D grafische kaart om extra verwerkingskracht en soms geheugen te bieden dat exclusief kan worden gebruikt om 3D-afbeeldingen weer te geven op een monitor of een ander weergaveapparaat. De verschillende componenten op een 3D grafische kaart omvatten de grafische verwerkingseenheid (GPU), het grafische random access memory (RAM), soms een aparte floating point wiskunde-eenheid (FPU) en, als de kaart dit vereist, een ventilator of koellichaam om dissipeer de tijdens bedrijf gegenereerde warmte. Wanneer een 3D grafische kaart in een computer of een ander apparaat wordt geïnstalleerd, wordt de snelheid en efficiëntie niet altijd automatisch verbeterd, omdat software specifiek met de kaart moet communiceren om de voordelen te behalen, hoewel sommige besturingssystemen zijn ontworpen om een 3D te gebruiken grafische kaart standaard indien aanwezig.
Er zijn veel applicaties die 3D-afbeeldingen op grote schaal gebruiken, waardoor een enorme hoeveelheid berekeningen in fracties van een seconde moet worden uitgevoerd. Door een 3D grafische kaart te gebruiken, kunnen deze berekeningen door de GPU in combinatie met het grafische RAM worden uitgevoerd op manieren die door de fabrikanten zijn geoptimaliseerd om zo snel mogelijk te zijn. De grafische kaart voert het grootste deel van de wiskunde uit, dus de centrale verwerkingseenheid (CPU) op het moederbord van de computer kan tegelijkertijd andere informatie verwerken zoals vereist door de toepassing.
Naast een toename van de snelheid van 3D-toepassingen, kan een 3D-grafische kaart ook de kwaliteit verbeteren van de afbeeldingen die erdoor worden weergegeven. Dit is mogelijk omdat een gebruiker instellingen op de hardware kan wijzigen via de basisinvoer- en uitvoerdiensten (BIOS) van de grafische kaart, zodat de kaart bepaalde software-instructies kan negeren en zelf beeldverbeteringen kan uitvoeren. Meestal kan dit de vorm aannemen van anti-aliasing waarbij gekartelde pixels in een afbeelding gedeeltelijk worden verborgen en geavanceerde verwerking van scènegeometrie en belichting om betere resultaten te bieden dan alleen op de instructies van de toepassing te vertrouwen.
Het fysieke aspect van een 3D grafische kaart is slechts een van de vele redenen dat het 3D-afbeeldingen zo snel kan weergeven. De GPU bevindt zich op hetzelfde bord als de grafische RAM, dus het fysieke pad tussen het geheugen en de processor is ongelooflijk klein en hoeft geen andere componenten te passeren, zoals het geval is met het primaire systeem-RAM en de CPU. Dit betekent dat informatie in het grafische RAM-geheugen met zeer hoge snelheden toegankelijk is, waardoor berekeningen en geheugenkopieën opmerkelijk snel en efficiënt zijn.