第四节、计算机内部硬件显卡
一. 显卡基础知识
一台电脑能否显示出流畅舒适的画面,很大程度上取决
于显卡和显示器。显卡是主机与显示器之间连接的“桥
梁”,作用是控制电脑的图形输出,负责将CPU送来的
的影象数据处理成显示器认识的格式,再送到显示器形
成图象。
二. 显卡分类
1.目前主要的显卡生产厂商有:华硕(Asus)、微星(MSI)、
技嘉(Gigabyte)、升技(Abit)、双敏(Unika)、丽台
(Winfast)、硕泰克(Soltek)、影驰(Galaxy)、迅景(XFX)、
翔升(ASL)、盈通(Yeston)、耕昇(Gainward)、迪兰
恒进
七彩虹(Colorful)等(PowerColor)、蓝宝石(Sapphire)、
为PCI 显卡、AGP显卡、PCI-E显卡。
三. 显卡结构
1.显卡的基本工作过程大致是这样的,显示内容(data)一
旦离开CPU,必须通过4个步骤,最后才会到达显示屏:
?将CPU送来的数据送到显卡芯片里面进行处理。
?将芯片处理完的资料送到显存(videoRAM)。
?从显存进入DigitalAnalogConverter(RAMDAC),
由显示显存读取出资料再送到RAMDAC进行资料转
换的工作。
?将RAMDAC 转换完的资料送到显示屏
2.显卡主要由显示芯片(即图形处理芯片)、显存、数模转
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换器(RAMDAC)、VGABIOS、各方面接口等几部分组成。
(1)显示芯片
图形处理芯片,也就是我们常说的
GPU(GraphicProcessingUnit即图形处理单元)。
?nVidia篇:几代显卡并存,有较多老用户在使用 GeForceFX5XXX系列显卡,目前能购买到的低端显卡有 中端有6800系列、7300系列,6200系列和6600系列,
高端有7800系列、7900系列等。
?ATi篇:多代显卡并存,前几代产品有:
RADEON8500/9000系列
RADEON9800/9700/9600/9500系列
目前的低端主要有RADEONX300/X550/X600/X700/X800系列,
(2).显存 中端有X1300/X1600系列,高端有X1800/X1900系列
号转换为模拟信号,最后输出到显示屏。所以显存的速度以及带宽直接影响着一块显卡的速度,即使你的显卡图形芯片很强劲,但是如果板载显存达不到要求,无法将处理过的数据即时传送,那么你就无法得到满意的显示效果。显存的容量跟速度直接关系到显卡性能的高低,高速的显卡芯片对显存的容量就相应的更高一些。
要评估一块显存的性能,主要从显存类型、工作频率、封装和显存位宽等方面来分析
(3)RAMDAC
数模转换器.它的作用是将显存中的数字信号转换为能够用于显示的模拟信号,RAMDAC的速度对在显示器上面
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看到的的图象有很大的影响。
RAMDAC的转换速率以MHz表示,它决定了刷新频率的高低(与显示器的“带宽”意义近似)。其工作速度越高,频带越宽,高分辨率时的画面质量越好.该数值决定了在足够的显存下,显卡最高支持的分辨率和刷新率。
目前主流的显卡RAMDAC都能达到400MHz,已足以满足和超过目前大多数显示器所能提供的分辨率和刷新率。
(4)显卡BIOS
跟主板BIOS差不多,每张显卡都会有一个BIOS。显卡上面通常有一块小的存储器芯片来存放显示芯片的控制程序,另外还存放有显卡的型号、规格、生产厂商、出厂是等信息。
(5)总线接口
等几种接口,所能提供的数据带宽依次增加。其中2004显卡发展至今主要出现过ISA、PCI、AGP、PCIExpress 基本被淘汰。下面分别介绍当前主流显卡接口及性能。
AGP接口:
目前常用的AGP接口为AGP4X、AGPPRO、AGP通用及AGP8X接口。需要说明的是由于AGP3.0显卡的额定电压为0.8—1.5V,因此不能把AGP8X的显卡插接到AGP1.0规格的插槽中。这就是说AGP8X规格与旧有的AGP1X/2X模式不兼容。而对于AGP4X系统,AGP8X显卡仍旧在其上工作,但仅会以AGP4X模式工作,无法发挥AGP8X的优势。
PCI-Express1.0 原名称为“3GIO”,是由英特尔提出的总线和接口标准,
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在2003年正式公布,PCI-E技术规格允许实现X1,X2,X4,X8,X12,X16和X32通道规格,但是依实际形式来看,PCI-EX1和PCI-EX16已成为PCI-E主流规格,PCI-E接口的每一条通道的传输速度为256MB/s,PCI-E16X的传输速度是4GB/s,双向数据传输技术使得带宽可达到8GB/s。
(7)输出接口
显卡处理好的图象要显示在显示设备上面,那就离不开显卡的输出接口,现在最常见的主要有:VGA接口、DVI接口、S端子这几种输出接口。
VGA(VideoGraphicsArray 视频图形阵列)接口,也就是D-Sub15接口,作用是将转换好的模拟信号输出到CRT或者LCD显示器中。现在几乎每款显卡都具备有标准的DVI(DigitalVisualInterface数字视频接口)接口,视VGA接口。它的优点有无串扰、无电路合成分离损耗等。 仅支持数字信号的DVI-D接口和同时支持数字与模拟信号的DVI-I接口。
S-Video(S端子,SeparateVideo),S端子也叫二分量视频接口,一般采用五线接头,它是用来将亮度和色度分离输出的设备。S端子的亮度和色度分离输出可以提高画面质量,可以将电脑屏幕上显示的内容非常清晰地输出到投影仪之类的显示设备上。
四. 显卡主要性能指标
(1)刷新频率:
指图象在屏幕上更新的速度,即屏幕上每秒钟显示全画面的次数,其单位是Hz。75Hz以上的刷新频率带来的闪
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烁感一般人眼不容易察觉,因此,为了保护眼睛,最好将显示刷新频率调到75Hz以上。
这个性能取决于显卡上RAM-DAC的速度和显示带宽。
(2)色彩位数(彩色深度):
图形中每一个像素的颜色是用一组二进制树来描述的,这组描述颜色信息的二进制数长度(位数)就称为色彩位数。色彩位数越高,显示图形的色彩越丰富。
(3)显示分辨率(ResaLution):
是指组成一幅图像(在显示屏上显示出图像)的水平像素和垂直像素的乘积。显示分辨率越高,屏幕上显示的图像像素越多,则图像显示也就越清晰。显示分辨率和显示器、显卡有密切的关系。
(4)显存容量
我们经常谈及一块显卡时通常会说它是M或者128MB的,这里的MB或者128MB指的就是显卡上显存的容量, 样,其容量也是多多益善,因为显存越大,可以储存的图像数据就越多,支持的分辨率与颜色数也就越高,游戏运行起来就更加流畅。不过有时候显存并非越多越好,对于不同架构、不同能力的图形核心来说,显存容量的需求亦不一样。数据处理能力强大的图形核心,当用上如抗锯齿和其他改善画质的额外功能时,需使用较多的显示内存,但对于有些低端的显卡,由于架构的,即使增加内存容量也不能使性能大幅度增加,更多的容量只能增加了成本。
(5)显存速度 显存的速度以ns(纳秒)为计算单位,现在常见的显存多
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在6ns—2ns之间,数字越小说明显存的速度越快,其对应的理论工作频率可以通过公式:工作频率(MHz)=1000/显存速度(如果是DDR显存,工作频率(MHz)=1000/显存速度X2)。例如5ns的显存,工作频率为1000/5=200MHz,如果DDR规格的话,那它的频率为200X2=400MHz。现在显卡主要都是使用DDR规格的显存了。
(6)显存类型
目前被广泛使用的显存就只有SDRAM和DDRSDRAM。而且SDRAM基本被淘汰了,主流都是采用DDRSDRAM。
现在DDR已经发展到DDRII甚至到DDRIII,也有部分高端显卡开始采用DDRII或者DDRIII显存。
五. 显卡的选购
六. For personal use only instudy and
七. research; not for commercialuse
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