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ハードウエア~外部装置~グラフィックカード

ディスプレイとグラフィックカード間のインターフェースである VGA には、 アナログ RGB という映像信号が流れています。 アナログ RGB という名前で、 「あれ?」って思いませんでしたか? 他のインターフェースでは、ディジタル信号が流れるのですが、 このインターフェースは、アナログの映像信号が流れます。 映像信号と言っても、テレビの映像信号とは違います。

このインターフェースが取り扱うのは、アナログ信号なので、 PC の電源が入っていても、 繋げたり、取り外したりしても、全く問題がありません。 ただし、アナログの信号を扱う為に、ディジタルの場合とは違う、注意が必要になります。 ディジタル信号の場合、ノイズの影響を受けてしまうと、動作しないので、解り易い結果になるのですが、 アナログ信号は、ノイズの影響を受けても、表示されないということにはなりません。

しかし、表示画面にノイズが乗ってしまうと、確実に画面は見難くなります。 そのため、ある意味では、ディジタルのインターフェースのケーブルよりも、 粗悪品を選ばない様にしないといけないです。 ディスプレイに付属品として付いてきたケーブルでさえ、粗悪品の場合もあります。 ディスプレイのところで書いたような基準を満たしていて、見やすいと感じるディスプレイならば、 付属品のケーブルも安心して使えますから、大丈夫です。

BNC コネクターケーブル

ディスプレイとグラフィックカードを繋ぐケーブルのコネクターは、 普通は、高密度 D-sub 15pin です。 表示画像が高品位になることにこだわりを持つ場合、 BNC コネクタを使う場合もあります。 BNC コネクタは、 映像信号の赤・緑・青と、水平同期信号、垂直同期信号ごとに繋げるようになっている為、 お互いの信号の影響を受け難いという特長があります。

最近発売されているディスプレイには、 BNC コネクタが無いものが多くなってきていますので、 BNC コネクタに拘る場合は、 選択肢となるディスプレイが、かなり限定されてしまうでしょう。

同じことはグラフィックカードにも言えます。 殆どのグラフィックカードは、コネクターが 高密度 D-sub 15pin です。 ごく希に、カード側のコネクターも BNC というものもありますが、 大抵は、オプションカードを追加しないといけないものだったりします。

グラフィックカードは、 CPU からの要求を受取って、表示画面を作り出しています。 カードには、表示画面を作り出す処理をする為の専用の CPU が搭載されています。 この CPU のことをグラフィックチップと呼んでいます。 カードの性能の大半は、このグラフィックチップの性能によって左右されます。 色々なメーカから、色々なグラフィックカードが販売されていますが、 どのグラフィックチップを搭載しているかが、目安になると思います。

ディスプレイに表示される画面は、 ディスプレイメモリという、メモリに記憶されていて、グラフィックチップは、そのメモリに対して、 表示画像のイメージを作り出します。 ディスプレイメモリのことを VRAM とも言います。 VRAM は、Video RAM の略です。 「ブイラム」と発音します。 RAM は、 メモリの説で説明した RAM と同じです。

そのメモリに記憶されている画像イメージを映像信号にして、 ディスプレイに送っているのは、RAMDAC という部品です。 「ラムダック」と発音します。 RAMDACRAM も、 メモリの RAM と同じです。 DAC は、 Digital Analog Converter(ディジタルからアナログへの変換をするもの)の略です。 RAMDAC は、周期的にディスプレイメモリを読み出し、ディジタルの画像情報から、 アナログの映像信号を作り出しています。

ディスプレイメモリは、 表示可能な色数によって、使われ方が変わってきます。 表示可能な色数が最も多い True Color に場合、 一つのピクセルを表すのに 32bits のデータが使われます。 32bits のデータは、 赤、緑、青の色の強さを表すのに、それぞれ 8bits ずつ使われ、 残りの 8bits は、予備になっています。

本当なら、24bits で、 一つのピクセルが表せるのですが、24bits の単位で、 メモリに対してアクセスする場合、 16bits で取り出した後、 8bits でもう一度取り出して 24bits とする為、 アクセス時間が余分に掛ってしまうのです。 32bits の場合は、一度に取り出せます。 8bits は無駄になってしまうのですが、 処理を効率的に行う為に、敢えて無駄を設けているわけです。

赤、緑、青の各色を 8bits で表現している為、 それぞれの色の強さ(明るさ)は、256 段階表現できます。 色は、その三原色の組み合わせで表現しますから、 256×256×256 で、 16,777,216 色を表現できることになります。

ディスプレイで表示できる解像度が、どれぐらいまで高く出来るのかは、 ディスプレイメモリの容量に関わってきます。 1280x1024 の解像度を True Color で表示できるディスプレイメモリの容量は、 1280×1024×32÷8 で、 5,242,880bytes です。 ディスプレイメモリは、 大抵、2 のべき乗の単位で搭載されるので、 8Mbytes のディスプレイメモリが搭載されたディスプレイカードでないと、 実現できないということになります。

また、ちらつきの無いリフレッシュレートで表示できるかどうかは、 RAMDAC の性能で決まります。 RAMDAC のサンプリング周波数(動作クロック)が、 250Mhz 以上ならば、 1280x1024 の解像度の True Color75hz 以上のリフレッシュレートで、 安定して表示させることが出来ますから、これが目安です。

ディスプレイに表示される画像の見易さは、 グラフィックカードの RAMDAC と、 RAMDAC から先のアナログ回路の構成によっても決まってきます。 このあたりは、カードのメーカごとに傾向が似ていますから、 色々なメーカのグラフィックカードの表示画面を見ておくと参考になります。 Matrox や、ATI などのメーカがお勧めです。 参考にしてください。

グラフィックカードと CPU を接続するバスは、 PCI のものと、 AGP のものに大別できます。 最近のグラフィックカードは、殆どが、AGP で接続するタイプです。

PCI というのは、 Macintosh や、 SunHPWorkStation などにも、広く採用されているバスの規格です。 AGP は、 IBM PC/AT 固有のもので、グラフィックボード専用のバスです。

同じ構成のグラフィックボードの場合、 PCI 接続のものより、 AGP 接続のボードの方が、高性能が期待できます。 ただし、PCI 接続だから駄目なのかと言うと、そんなことはないです。 3D グラフィックをバリバリこなしたいとか、 動画を大きさサイズで表示したいとか、そういう目的でない限りは、 勝ることはなくても、劣ることも無いです。