Het is alweer een tijdje geleden, maar 3dfx was het eerste bedrijf die de 3Dvideokaart in de schijnwerpers plaatste. Door de jaren heen is er veel veranderd, maar nog steeds bestaat een videokaart uit een printplankje, geheugenchips en een (of meerdere) rekenchip(s). Het zal je dan ook niet verbazen dat de basistechnieken achter de videokaart ook na al die jaren nog niet veranderd zijn. Deze basis gaan we nu dus bespreken in dit artikel. De basis van elk bord

We beginnen natuurlijk bij het grove werk: de printplaat. De groene plaat staat bekend onder de afkorting PCB, wat staat voor 'Printed Circuit Board'. Deze bestaat uit verschillende lagen die vol zitten met draden (zogenoemde 'traces') die de verschillende onderdelen (geheugen, chips etc) met elkaar verbinden voor dataoverdracht, maar natuurlijk ook om ze van stroom te voorzien. Zie het PCB dus eigenlijk als de basis waarop alle onderdelen geprikt worden, inclusief hun onderlinge verbindingen.

De verbinding met het moederbord

De data die een videokaart dient te verwerken moet ergens vandaan komen. Vanuit de verschillende PC onderdelen komt deze uiteindelijk terecht bij het moederbord. Hierin zitten verschillende type sleuven waar alle hardware ingeschoven kan worden; zo ook de videokaart. Tegenwoordig wordt deze videokaart in de zogenoemde 'Accelerated Graphics Port' (AGP) gestopt. Vroeger was dit de PCI port.

Via de connectoren op de videokaart wordt de informatie doorgespeeld. Uiteraard wordt de kaart hier van stroom voorzien, maar daarnaast krijgt het ook geometrische data en texture data. De geometrische data bestaat uit voornamelijk polygonen (driehoekjes). Het is het framewerk waar de graphics op gebouwd zijn. Met de driehoek kun je namelijk elke vorm creëren, met uitzondering op ronde vormen. Dit is op zijn beurt weer op te lossen door een enorm aantal polygonen te gebruiken waardoor de kleine gekantelde vierkantjes samen een rond oppervlak lijken te vormen.

De tweede stroom data bestaat uit de textures. Dit zijn de plaatjes die op het framework geplakt worden om zo de boel aan te kleden. Met deze textures worden ook lichtbronnen en andere effecten gesimuleerd. Een andere methode om polygonen aan te kleden is overigens het 'flat shading' systeem waarbij een object één egale kleur krijgt.

PCI vs AGP

PCI sloten worden niet alleen voor videokaarten gebruikt, in tegenstelling tot AGP sloten. Ook geluidskaarten, netwerkkaarten, modems en andere hardware kan in de PCI sloten geprikt worden. De PCI sloten draaien op een kloksnelheid van 33 megaherz (33 miljoen instructies per seconde) wat er voor zorgt dat er maximaal 133 megabyte per seconde doorheen gepompt kan worden. In praktijk ligt deze snelheid wel wat lager. Meestal is dit rond de 80 tot 100 megabyte per seconde.

Een voordeel van PCI sloten is het feit dat er meerdere (maximaal zestien zelfs) tegelijk gebruikt kunnen worden. Zo kunnen twee grafische kaarten tegelijk draaien om samen het rekenwerk te verrichten. In de tijd van de Voodoo 2 werd dit regelmatig gedaan (SLI), tegenwoordig is dit niet meer efficient vanwege de snelheid.

Toch is PCI niet voldoende. Voor textures van 1 MB is al meer dan de helft van de bandbreedte nodig om een 3D applicatie (lees: game ) op 60 frames per seconde te kunnen draaien. Dan moet ook de geometrische data er nog bij waardoor het erg krap wordt. Een oplossing is om de texture data tijdelijk op te slaan, dit gebeurd in het videogeheugen (daarover later meer) maar ook dit is niet onbeperkt. Daarvoor is dus het veel snellere AGP onmisbaar geworden.