RAMDAC - RAMDAC

Ein Direktzugriffsspeicher - Digital-Analog - Wandler ( RAMDAC ) ist eine Kombination von drei schnellen Digital-Analog - Wandler (DACs) mit einem kleinen statischen Direktzugriffsspeicher (SRAM) verwendet , in der Computergrafik - Controller anzuzeigen oder Videokarten zu die Farbpalette zu speichern und die analogen Signale (normalerweise eine Spannungsamplitude) zu erzeugen, um einen Farbmonitor anzusteuern . Die logische Farbnummer aus dem Anzeigespeicher wird in die Adresseingänge des SRAM eingespeist, um einen Paletteneintrag auszuwählen, der am Datenausgang des SRAM erscheinen soll. Dieser Eintrag besteht aus drei separaten Werten, die den drei Komponenten (Rot, Grün und Blau) der gewünschten physikalischen Farbe entsprechen. Jeder Komponentenwert wird einem separaten DAC zugeführt, dessen analoger Ausgang zum Monitor geht und schließlich zu einer seiner drei Elektronenkanonen (oder gleichwertig bei Nicht- CRT- Displays).

Da die Verwendung von DVI , HDMI , DisplayPort und anderen digitalen Schnittstellentechnologien immer mehr zum Mainstream wird, wird der DAC- Teil des RAMDAC wahrscheinlich veraltet sein. Die Videodaten werden digital über Transition-Minimized Differential Signaling (TMDS) oder Low Voltage Differential Signaling (LVDS) übertragen und es findet keine Digital-Analog-Wandlung statt, bis die eigentlichen Anzeigepixel angesteuert werden.

Die Größe jedes DAC des RAMDAC beträgt 6 bis 10 Bit . Die Wortlänge des SRAM muss mindestens dreimal so groß sein wie die Größe jedes DAC. Der SRAM fungiert als Farbnachschlagetabelle (CLUT). Es hat normalerweise 256 Einträge (und damit eine 8-Bit- Adresse). Wenn die Wortlänge des DAC ebenfalls 8 Bit beträgt, haben wir einen 256  × 24-Bit- SRAM, der eine Auswahl von 256 von ermöglicht 16.777.216 (16,7 Millionen) mögliche Farben für das Display. Der Inhalt dieses SRAM kann geändert werden, wenn kein Pixel zur Übertragung an die Anzeige erzeugt werden muss. Ein Synchronisationsimpuls ist erforderlich, um die vertikale Bildstabilität aufrechtzuerhalten. Daher ist ein Vertikal - Austast - Impuls wird für jeden Rahmen erzeugt werden . Dieser vertikale Austastimpuls ist auf dem Display nicht sichtbar und es werden auch keine Pixel gesendet. Daher ist der D/A im Leerlauf und kann dem Benutzer ermöglichen, die SRAM-Farbnachschlagetabelle zu modifizieren.

Der SRAM kann normalerweise umgangen werden und die DACs können für True-Color- Modi direkt durch Anzeigedaten mit Farbe versorgt werden. Tatsächlich ist dies seit Mitte der 1990er Jahre die normale Arbeitsweise eines RAMDAC geworden, so dass die programmierbare Palette meist nur als Legacy-Feature beibehalten wird, um die Kompatibilität mit alter Software zu gewährleisten. Bei vielen neueren Grafikkarten kann der RAMDAC im True-Color-Modus deutlich schneller getaktet werden, wenn nur der DAC-Teil ohne SRAM verwendet wird.

Für eine schnelle Schätzung des Pixeltakts für eine bestimmte Ausgabe können Sie Folgendes tun:

Pixel, horizontal, pro Zeile × Zeilen, vertikal, pro Anzeige × 1,4 (Faktor bei jeder Austastung) × Rate der Anzeigeaktualisierungen (Aktualisierungsrate)

Die Fähigkeit, Übergänge für scharfe Kanten zu steuern, stellt für den RAMDAC normalerweise eine erhebliche Anforderung dar, die über den Pixeltakt hinausgeht.

Ab 2006 läuft der DAC einer modernen Grafikkarte mit einer Taktrate von 400 MHz . Allerdings Grafikkarten basierend auf der XGI Volari XP10 bei 420 MHz DAC laufen. Die höchste dokumentierte DAC-Frequenz, die jemals auf einer Produktionsvideokarte für die PC-Plattform erreicht wurde, beträgt 550 MHz, eingestellt von BarcoMed 5MP2 Aura 76Hz von Barco .  

Geschichte

IMS G171 RAMDAC auf der VGA-Platine

Der Begriff RAMDAC fand erst im Jahr 1987 Eingang in die gängige PC-Terminologie, als IBM den IBM VGA- Display-Adapter vorstellte . Der IBM VGA-Adapter verwendete den INMOS G171 RAMDAC. Der INMOS VGA RAMDAC war ein separater Chip und verfügte über ein 256-Farben-Display (8-Bit-CLUT) aus einer Palette von262.144 mögliche Werte und unterstützte  Pixelraten bis ca. 30 Mpix/s.

Da Klonhersteller die IBM VGA-Hardware kopierten, kopierten sie auch den INMOS VGA RAMDAC. Fortschritte in der Halbleiterfertigung und der PC-Verarbeitungsleistung ermöglichten es RAMDACs, den Direktfarbbetrieb hinzuzufügen , eine Betriebsart, die es dem SVGA- Controller ermöglicht, den Farbwert eines Pixels direkt an die DAC-Eingänge zu übergeben, wodurch die RAM-Suche umgangen wird. Tisch. Eine weitere Innovation war der CEGDAC von Edsun, der hardwareunterstütztes räumliches Anti-Aliasing für Linien-/Vektorzeichnungsoperationen aufwies .

In den frühen 1990er Jahren war die PC-Chip-Industrie so weit fortgeschritten, dass RAMDACs in den Display-Controller-Chip integriert wurden, wodurch die Anzahl der diskreten Chips und die Kosten für Grafikkarten reduziert wurden. Folglich verschwand der Markt für eigenständige RAMDACs. Heute werden RAMDACs immer noch für Nischenanwendungen hergestellt und verkauft, jedoch in offensichtlich begrenzter Menge.

In modernen PCs sind die RAMDAC(s) in den Display-Controller-Chip integriert, der selbst auf einer Zusatzplatine montiert oder in den Kernlogik-Chipsatz des Motherboards integriert sein kann. Der ursprüngliche Zweck des RAMDAC, einen CLUT- basierten Anzeigemodus bereitzustellen , wird selten verwendet, da er durch True Color-Anzeigemodi ersetzt wurde. Viele CAD- und Videobearbeitungsanwendungen verwenden jedoch Hardware-Overlay in Kombination mit der programmierbaren Palette, um sicherzustellen, dass die Benutzeroberfläche das Rendern des Bearbeitungsfensters nicht stört.

Verweise

Dieser Artikel basiert auf Material, das vor dem 1. November 2008 aus dem Free Online Dictionary of Computing entnommen wurde und unter den "Relicensing"-Bedingungen der GFDL , Version 1.3 oder höher, enthalten ist.

Externe Links