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顯卡

顯卡全稱顯示接口卡(Video card,Graphics card),又稱為顯示適配器(Video adapter),顯示器配置卡簡稱為顯卡,是個人電腦最基本組成部分之一。顯卡的用途是將計算機系統所需要的顯示信息進行轉換驅動,并向顯示器提供行掃描信號,控制顯示器的正確顯示,是連接顯示器和個人電腦主板的重要元件,是“人機對話”的重要設備之一。顯卡作為電腦主機里的一個重要組成部分,承擔輸出顯示圖形的任務,對于從事專業圖形設計的人來說顯卡非常重要。 民用顯卡圖形芯片供應商主要包括AMD(ATI)和Nvidia(英偉達)兩家。

類型
顯卡上采用的顯存類型主要有SDR、DDR SDRAM、DDR SGRAM、DDR2.GDDR2.DDR3.GDDR3.GDDR4.GDDR5。
DDR SDRAM 是Double Data Rate SDRAM的縮寫(雙倍數據速率) ,它能提供較高的工作頻率,帶來優異的數據處理性能。
DDR SGRAM 是顯卡廠商特別針對繪圖者需求,為了加強圖形的存取處理以及繪圖控制效率,從同步動態隨機存取內存(SDRAM)所改良而得的產品。SGRAM允許以方塊(Blocks) 為單位個別修改或者存取內存中的資料,它能夠與中央處理器(CPU)同步工作,可以減少內存讀取次數,增加繪圖控制器的效率,盡管它穩定性不錯,而且性能表現也很好,但是它的超頻性能很差 顯卡目前的主流是GDDR3和GDDR5。

工作原理

數據(data)一旦離開CPU,必須通過4個步驟,最后才會到達顯示屏:
1.從總線(bus)進入GPU(Graphics Processing Unit,圖形處理器):將CPU送來的數據送到北橋(主橋)再送到GPU(圖形處理器)里面進行處理。
2.從 video chipset(顯卡芯片組)進入video RAM(顯存):將芯片處理完的數據送到顯存。
3.從顯存進入Digital Analog Converter (= RAM DAC,隨機讀寫存儲數—模轉換器):從顯存讀取出數據再送到RAM DAC進行數據轉換的工作(數字信號轉模擬信號)。
4.從DAC 進入顯示器 (Monitor):將轉換完的模擬信號送到顯示屏。
顯示效能是系統效能的一部份,其效能的高低由以上四步所決定,它與顯示卡的效能(video performance)不太一樣,如要嚴格區分,顯示卡的效能應該受中間兩步所決定,因為這兩步的資料傳輸都是在顯示卡的內部。第一步是由CPU(運算器和控制器一起組成的計算機的核心,稱為微處理器或中央處理器)進入到顯示卡里面,最后一步是由顯示卡直接送資料到顯示屏上。

基本結構

GPU(類似于主板的CPU)

  GPU全稱是Graphic Processing Unit,中文翻譯為“圖形處理器”。NVIDIA公司在發布GeForce 256圖形處理芯片時首先提出的概念。GPU使顯卡減少了對CPU的依賴,并進行部分原本CPU的工作,尤其是在3D圖形處理時。GPU所采用的核心技術有硬件T&L(幾何轉換和光照處理)、立方環境材質貼圖和頂點混合、紋理壓縮和凹凸映射貼圖、雙重紋理四像素256位渲染引擎等,而硬件T&L技術可以說是GPU的標志。GPU的生產主要由nVidia與ATI兩家廠商生產。顯存(類似于主板的內存)

  顯存是顯示內存的簡稱。其主要功能就是暫時將儲存顯示芯片要處理的數據和處理完畢的數據。圖形核心的性能愈強,需要的顯存也就越多。以前的顯存主要是SDR的,容量也不大。市面上的顯卡大部分采用的是GDDR3顯存,現在最新的顯卡則采用了性能更為出色的GDDR4或GDDR5顯存。顯卡BIOS(類似于主板的BIOS)

  顯卡BIOS主要用于存放顯示芯片與驅動程序之間的控制程序,另外還存有顯示卡的型號、規格、生產廠家及出廠時間等信息。打開計算機時,通過顯示BIOS 內的一段控制程序,將這些信息反饋到屏幕上。早期顯示BIOS 是固化在ROM 中的,不可以修改,而多數顯示卡則采用了大容量的EPROM,即所謂的Flash BIOS,可以通過專用的程序進行改寫或升級。顯卡PCB板(類似于主板的PCB板)

  就是顯卡的電路板,它把顯卡上的其它部件連接起來。功能類似主板。

  顯卡分類集成顯卡

   顯示芯片

集成顯卡是將顯示芯片、顯存及其相關電路都做在主板上,與主板融為一體;集成顯卡的顯示芯片有單獨的,但大部分都集成在主板的北橋芯片中;一些主板集成的顯卡也在主板上單獨安裝了顯存,但其容量較小,集成顯卡的顯示效果與處理性能相對較弱,不能對顯卡進行硬件升級,但可以通過CMOS調節頻率或刷入新BIOS文件實現軟件升級來挖掘顯示芯片的潛能。

  集成顯卡的優點:是功耗低、發熱量小、部分集成顯卡的性能已經可以媲美入門級的獨立顯卡,所以不用花費額外的資金購買顯卡。

  集成顯卡的缺點:不能換新顯卡,要說必須換,就只能和主板,CPU一次性的換。獨立顯卡

  獨立顯卡是指將顯示芯片、顯存及其相關電路單獨做在一塊電路板上,自成一體而作為一塊獨立的板卡存在,它需占用主板的擴展插槽(ISA、PCI、AGP或PCI-E)。

  獨立顯卡的優點:單獨安裝有顯存,一般不占用系統內存,在技術上也較集成顯卡先進得多,比集成顯卡能夠得到更好的顯示效果和性能,容易進行顯卡的硬件升級。

  獨立顯卡的缺點:系統功耗有所加大,發熱量也較大,需額外花費購買顯卡的資金。

  獨顯接口

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