Ekran kartlarıyla ilgili bilmeniz gerekenler

Video oyun pazarındaki oyunların arasına her geçen gün bir yenisi daha ekleniyor. 10-15 yıl önce geliştirilen oyunlarla günümüzde yayınlanan oyunlar karşılaştırıldığında oyun sektörünün akıl almaz bir şekilde ilerlediği ve oyunların artık gerçek dünyaya yakınlığının iyiden iyiye arttığı kolayca anlaşılabilir.

Ancak oyun sektörünün gelişmesi elbette sadece video oyunlarını ilgilendirmiyor. En yeni oyunların çalışabilmesi için, bu oyunları kaldırabilecek donanımda sistemlerin de kullanıcılarda bulunması gerekiyor. Anakarttan, ekran kartına, işlemciden belleğe kadar birçok donanım, oyunların sorunsuz bir şekilde çalışabilmesi için yeterli donanımı sunmak zorundadır.

Bugün pazara sürülen birçok oyun, artık oldukça yüksek sistem gereksinimleriyle dikkati çekiyor. Özellikle ekran kartları söz konusu olduğunda akan sular duruyor ve oyunlardan uzak kalmak istemeyen ve en son çıkan sistem canavarı oyunları sorunsuz bir şekilde oynamak isteyen hemen herkes, kesenin ağzını açıyor; en donanımlı ekran kartını satın almaya çalışıyor.

Elbette en yeni oyunları en iyi şekilde çalıştıran ekran kartlarının fiyatı da bazen dudak uçuklatabiliyor.

Ancak aynen oyunlar gibi, ekran kartlarının da uzun bir geçmişi var. Yıllar öncesinde bugün için son derece basit sayılabilecek oyunları çalıştırmaya gücü yeten ekran kartları nasıl oldu da günümüze kadar bu denli hızlı bir biçimde gelişebildi?

ATI ve NVIDIA rekabeti

Günümüzün vazgeçilmez 3D canavarlarının geçmişi 2D kartların olduğu döneme kadar uzanıyor. Pazara sürülen ilk ekran kartlarına bakıldığında bugün geçerli olan standartlardan oldukça uzakta kaldığı söylenebilir.

Bu makalemizde yakın geçmişten, yani 2000'li yıllardan bahsedeceğiz; bu yüzden Intel'in bir dönem ürettiği ekran kartlarını veya 3dfx'in Voodoo'larını satırlar arasında göremeyeceksiniz. 2001 yılında, aynen bugün de olduğu gibi, NVIDIA ve ATI, ekran kartı pazarının iki güçlü ismiydi. NVIDIA, GeForce 3'üyle 2001'li yıllara damgasını vururken, ATI de Radeon 8500 ile NVIDIA'ya meydan okuyordu.

NVIDIA'nın GeForce 3'ü ve ATI'nin Radeon 8500'ü, aynı zamanda programlanabilir gölgeleri destekleyen ilk GPU'lardı. Programlanabilir gölgeler ile bu GPU'lar, grafiksel 3D simülasyonlardaki ışıklandırmaların gerçeğe daha yakın olmasını sağlıyordu. O günden bu yana, NVIDIA ve ATI(*) dışında hemen hiçbir şirket, bu iki firmanın rekabetinin arasına giremedi ve bu ikili, yıllar boyunca (bugün de olduğu gibi) ekran kartı pazarının iki dev markası olmayı sürdürdüler.

(*) ATI, 2006 yılında AMD tarafından satın alındı.

Yüksek çözünürlüklü grafikler

Eski ekran kartlarında yer alan programlanabilir yongalar işlem devri başına sadece 4 piksele kadar gölge efekti uygulayabiliyordu. O günden bu yana hızla gelişen GPU'lar, çok kısa bir sürede hızla yol kat ettiler.

Bugün ekran kartı pazarında bulunan birçok ekran kartı modeli, 1GB'a varan devasa bellekleri sayesinde oyunları çok yüksek çözünürlüklerde dahi kolayca monitöre yansıtabiliyor ve PCI Express 2.0 desteği sayesinde ortaya çıkan yüksek veri yolu bant genişliği, yüksek çözünürlüklü görüntülerin aktarılabilmesine olanak sağlıyor.

Son olarak grafik teknolojisindeki en yeni gelişme ise birkaç adet ekran kartının bir arada kullanılabilmesi. (NVIDIA'nın SLI, ATI'nin CROSSFIRE'ı gibi)

Ancak tüm bunların yanında bugünün GPU'ları, H.264 ve VC-1 gibi genellikle Blu-ray film disklerinde kullanılan modern HD video çözücüleri için 2D video hızlandırma özelliğini de destekliyor.

3D rendering

Hatırlanacağı gibi Windows Vista'nın yayınlanmasıyla birlikte Microsoft, DirectX'in 10. iterasyonunu da yayınlamış oldu ve bugün satışa sunulan birçok ekran kartı, DirectX 10 API(*) desteğini de arkasına almış durumda. DirectX uyum problemi de böylece ortadan kalkmıştır.

Piksel miktarı

Doku (texture) ve render çıktı birimleri, bir grafik yongasının her bir devirde oluşturduğu piksel sayısını belirler. 24 inç'lik bir monitörden alınan 1.920x1.200 piksellik bir görüntü, 2 milyondan fazla piksele sahiptir. Bir oyunu akıcı oynamak için ise, ekranın en az 30 kez tazelenmesi gerekir. Bu da monitör ekranında, her saniyede 60 milyon piksel görüntülenmesi anlamına gelir.

Hafıza

Bir ekran kartı için hafızanın(memory) oldukça önemli bir yeri vardır. Bir ekran kartının yeteri kadar hafızaya sahip olması, söz konusu ekran kartının bir 3D sahneyi render edebilmesi için gereken tüm verileri depolayabilmesi anlamına gelir. Ekran kartının hafızasının yeterli gelmediği durumlarda alternatif olarak PC'nin ana hafızası devreye girer; ancak bu durumda oyunların akıcı bir şekilde oynanabilmesi mümkün değildir. Bu nedenle günümüzde yayınlanan birçok oyun, minimum olarak 512MB hafızalı bir ekran kartına gereksinim duymaktadır.

(*) Application Programming Interface (API): Program geliştirme arayüzü

SLI ve CrossFire bağlantıları

GPU teknolojisindeki en sürpriz yenilik ise hiç şüphesiz multi-GPU teknolojisinin ortaya çıkması denilebilir. Ekran kartı pazarının önde gelen isimlerinden olan AMD ve NVIDIA, multi-GPU platformlarıyla peşi sıra kullanıcıların karşısına çıktılar.

AMD'nin CrossFire, NVIDIA'nın ise SLI ismini verdiği bu yeni akım, birden fazla ekran kartının tek bir ekran kartı gibi çalışarak oyunlardan daha fazla performans alınabilmesini olanaklı kılar.

Ekran kartlarının SLI ya da CrossFire ile birbirine paralel şekilde bağlanmasıyla alınan sonuçlar da olağanüstü olabiliyor. Ancak bu teknolojilerin kullanılabilmesi için sistemde kullanılan anakartın da bu desteğe sahip olması gerekir.

Dahili grafik çözümleri

Dahili grafik yongası, ekran kartlarının üstlendiği görevi devralarak ayrıca bir ekran kartı kullanımını gereksiz kılar. Teorik olarak bakıldığında, ekran kartları ve anakart üzerinde bulunan grafik yongaları aynı özellikleri kullanıcılara sunar.

Ancak GPU entegre edilen anakartlarda bulunan grafik yongaları, ekran kartı gibi ayrı bir kart olmadığından, yapısı itibariyle daha küçük olmak durumundadır. Ancak bu da bir grafik yongasından beklenilen bazı fonksiyonların bu tür formlardan çıkarılmasını beraberinde getirir.

Bu nedenle en yeni ve sistem canavarı oyunları oynamak isteyen kullanıcılar, anakarta entegre edilmiş bir GPU yerine, NVDIA ve ATI'ye ait bir ekran kartını tercih etmektedir.

Ekran kartlarında 2D hızlandırma

AMD ve NVIDIA'nın en son çıkan DirectX 10 destekli ekran kartları, H.264 ve VC-1 gibi kodekleri hızlandırmak için adanan dahili 2D motorlarıyla donatılmıştır.

VGA'ya geldiğimizde ise 97'li yıllara geri dönmemiz gerekiyor; ancak o yıllarda VGA, bugünün modern dijital arabirimlerine göre oldukça gerideydi. Günümüzde ise DVI (Digital Video Interface), analog ve dijital monitörlerin tek bir konektör aracılığı ile kullanılabilmesi için geliştirilen bir spesifikasyondur ve günümüzde artık standart bir hale gelmiştir.

Açılımı High Definition Multimedia Interface olan HDMI standardı ise ses ve video görüntü verilerini sıkıştırılma olmaksızın dijital olarak aktarmak için geliştirilen bir arabirimdir ve günümüzde kullanılan ev sinema sistemlerinde yaygın olarak kullanılmaktadır.

Bu iki arabirimin birleşmesiyle de DisplayPort meydana gelir ve kullanıcıların DVI veya HDMI'ya göre daha esnek ve yüksek çözünürlükleri elde edebilmesine olanak sağlar.

Açılımı High-Bandwith Digital Content Protection olan HDCP ise, film ve müzik gibi materyallerin içeriğinin aktarımını denetim altına alan bir dijital hak yönetimi mekanizmasıdır ve en yeni ekran kartları HDCP ile tam uyumluluk gösterir.

Ve sonuç...

Günümüzde kullanılan kartlar, biçimi ve ölçüleriyle de çeşitlilik gösterir. Ölçüyü baz alacak olursak, en büyük ekran kartları bazen iki PCI Express slotunu dahi işgal edebilir ve böyle durumlarda standart ATX kasalarda uyum problemi yaşanabilir.

Peki bugün raflarda yer alan en iyi ekran kartı hangisi?

NVIDIA'nın GeForce GTX 280 serisi kartları ve AMD'nin Radeon HD 4870 serisi, bugün için ekran kartlarının arasında yüksek performans değerleriyle ön plana çıkıyor.

Sonuç olarak ekran kartları, başlangıcından bu yana oldukça uzun bir yol kat etti ve elbette önümüzdeki yıllar da yine AMD ve NVIDIA'nın önderliğiyle ekran kartı sektöründe büyük gelişmelerin yaşanması sürpriz olmayacaktır.