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21页显卡技术词汇说明及下载1、 显卡(大家不要笑!有些人真的概念不清)又被称为:视频卡、视频适配器、图形卡、图形适配器和显示适配器等等它是主机与 显不器之间连接的''桥梁〃,作用是控制电脑的图形输出,负贵将CPU送来的的影彖数据处 理成显不器认识的格式,再送到显不器形成图象显卡主要由显不芯片GPU(B|J图形处理芯 片 Graphic Processing Unit).显存、数模转换器(RAMDAC)、VGA BIOS.各方面接口 等几部分组成下面会分别介绍到备部分2、 显示芯片图形处理芯片,也就是我们常说的GPU(Graphic Processing Unit即图形处理单元)它是显卡的''大脑〃,负责了绝大部分的计算工作,在整个显卡中,GPU负责处理由电脑发 来的数据,最终将产生的结果显示在显不器上显卡所支持的备种3D特效由GPU的性能 决定,GPU也就相当于CPU在电脑中的作用,一块显卡采用何种显示芯片便大致决定了该 显卡的档次和基木性能,它同时也是2D显不卡和3D显不卡区分的依据2D显不芯片在 处理3D图像和特效时主要依赖CPU的处理能力,这称为''软加速"而3D显不芯片是将 三维图像和特效处理功能集中在显不芯片内,也即所谓的''硬件加速〃功能。
现在市场上的显 卡大多采用nVIDIA和ATI两家公司的图形处理芯片,诸如:NVIDIA FX5200、FX5700. RADEON 9800等等就是显卡图形处理芯片的名称不过,虽然显示芯片决定了显卡的档 次和基木性能,但只有配备合适的显存才能使显卡性能完全发挥出来3、 显存全称显不内存,与主板上的内存功能基木一样,显存分为帧缓存和材质缓存,通常它是 用来存储显不芯片(组)所处理的数据信息及材质信息当显不芯片处理完数据麻会将数据输 送到显存中,然Ju RAMDAC从显存中读取数据,并将数字信号转换为模拟信号,最麻输出 到显不屏所以显存的速度以及带宽削妾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1) 显存品牌目前市场上,显卡上采用得最多的是SAMSUNG(三星)和Hynix(英力士)的显存,其 他还有 EtronTech(ffi创),Infineon(英飞凌),Micron(美光)、EliteMT/ESMT(台湾晶豪) 等品牌,这些都是比较有实力的厂商,品质方面有保证2) 显存类型目前被广泛使用的显存就只有SDRAM和DDR SDRAM °而且SDRAM基木被淘汰了, 主流都是采用DDR SDRAMoDDR SDRAM: DDR是Double Data Rate是缩写,它是现有的SDRAM的一种进 化。
DDR在时钟周期的上升沿和卜-降沿部能传输数据,而SDRAM则只可在上升沿传输数 据,所以DDR的带宽是SDRAM的两倍,因此理论上DDR比SDRAM的数据传输率也快 一倍在显存速度相同的情况下,如果SDRAM的频率是166MH乙 则DDR的频率是 333MHZo 现在 DDR U经发展至ij DDRII, DDRIII,共至至I」DDR53) 显存封装方式显存封装形式主要有TSOP(Thin Small Out-Line Package,薄型小尺寸封装)、 QFP(Quad Flat Package,小型方块平面封装)和 MicroBGA(Micro Ball Grid Array, 微型球闸阵列封装)三种目前的主流显卡基木上是用TSOP和mBGA封装,其中又以 TSOP封装居多.TSOP封装方式:TSOP的全名为''Thin Small Out-Line Package",即''薄型小尺寸 封装〃,它在封装芯片的周用做出引脚,这种封装,寄生参数减小,适介高频丿应用,操作方 便,可靠性较高,是一种比较成熟的封装技术,也是目前市面最常见的MicroBGA 封装方式:又名为 144Pin FBGA、144-BALL FBGA(Fine-pitch Ball Grid Aey)封装技术,与TSOP不同,它的引脚并非裸露在外的,所以看不到这种显存都看不 到引脚。
这个封装的内存芯片颗粒的实际占用而积比较小这种封装技术的优势在于:会带 来更好的散热及超频性能因此内行人一看到这种封装的显存就基木上可以估计到这款显卡 有多大的超频潜力这是因为采用这种封装方式显存的PIN脚部在芯片下部,电连接短, 电气性能好,也不易受干扰目前多数高速内存、显存颗粒部是使用这种封装方式!(4) 显存速度显存的速度以ns(纳秒)为计算单位,现在常见的显存多在6ns?2nsZ|uJ,数字越小说 明显存的速度越快,戏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,匚作频率(MHz) = 1000/显存速度X2)例如5ns的显存,匸作频 率为1000/5=200MHz,如果DDR规格的话,那它的频率为200X2=400MHZo现在显 卡主要都是使用DDR规格的显存了5) 显存带宽显存带宽指的是一次可以读入的数据量,即表不显存与显不芯片之间交换数据的速度 带宽越大,显存与显不芯片之间的“通路”就越宽,数据”跑“得就更为顺畅,不会造成堵寒 显存带宽可以由下而这个公式计算:显存频率x显存位宽/8(除以8是因为每8个bit等于 一个Byte)。
这出说的显存位宽是指显存颗粒与外部进行数据交换的接口位宽,指的是在一 个时钟周期之内能传送的bit数,从上而的计算式可以知道,显存位宽是决定显存带宽的重 要因素,与显卡性能息息相关我们经常说的某个显卡是64MB128bit的规格,其中128bit 就是说该显卡的显存位宽了4、 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不的模拟信号, RAMDAC的速度对在显不器上而看到的的图象有很大的影响这丄要因为图彖的刷新率依 懒于显不器所接收到的模拟信息,而这些模拟信息正是由RAMDAC提供的RAMDAC转 换速率决定了刷新率的高低不过现在大部分显卡的RAMDAC部集成在主芯片里面了,比 较少看到独立的RAMDAC芯片5、 显卡BIOS也就是VGA BIOS T,跟主板BIOS羌不多,毎张显卡部会有一个BIOSo显卡上而 通常有一块小的存储器芯片来存放显示芯片与驱动程序之间的控制程丿孑,另外还存放有显卡 的型号、规格、生产厂商、出厂是等信息显卡的BIOS跟显卡超频有着直接的关系6、 输出接口显卡处理好的图象要显不在显不设备上而,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端了、HDMI这几种输出接口。
1) VGA(Video Graphics Array视频图形阵列)接口,也就是D-Subl5接口,作川是 将转换好的模拟信号输出到CRT或者LCD显不器中现在几乎毎款显卡部具备有标准的 VGA接口,因为目前国内的显不器,包括LCD,大祁采用VGA接口作为标准输入方式 标准的VGA接口采用非对称分布的15pin连接方式,其工作原理是将显存内以数字格式存 储的图象信号在RAMDACffl经过模拟调制成模拟高频信号,然示在输岀到显不器成像它 的优点有无串扰、无电路合成分离损耗等2) DVI(Digital Visual Interface数字视频接口)接口,视频信号无需转换,信号无 衰减或失真,显不效果提升显著,将时候VGA接口的替代者VGA是基于模拟信号传输的 匸作方式,期间经历的数/模转换过程和模拟传输过程必将带来一定程度的信号损失,而DVI 接口是一种完全的数字视频接口,它可以将显卡产生的数字信号原封不动地传输给显不器, 从而避免了在传输过程中信号的损失DVI接口可以分为两种: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接口不过由于成木问题和VGA的普及程度,目 前的DVI接口还不能全面取代VGA接口。
3) S-Video(S端了,Separate Video), S端子也叫二分礙视频接口,一般采用五线 接头,它是用来将壳度和色度分离输出的设备,丄要功能是为了克服视频节目复合输岀时的 壳度跟色度的互相干扰S端了的壳度和色度分离输出可以提wMifii质暈,可以将电脑屏幕 上显示的内容非常清晰地输岀到投影仪之类的显示设备上4) HDMI(高清晰度多媒体接口)是首个也是业界唯一支持的不压缩全数字的音频/视 频接口HDMI通过在一条线缆中传输高清晰、全数字的音频和视频内容,极人简化了布 线,为消费者提供最高质量的家庭影院体验HDMI在单线缆中提供任何咅频/视频源(如 机顶盒、DVD播放机或A/V接收器)与音频和/或视频监视器(如数字电视DTV)之间 的接口HDMI支持单线缆上的标准、增强的或高清晰度视频和多声道数字音频它传输所有ATSC HDTV标准并支持8频道、192kHz、不压缩的数字音频和现有的斥缩格式(例如Dolby Digital和DTS) , HDMI 1.3还新增了对新型无损数字音频格式Dolby® TrueHD和 DTS-HD Master Audio™的支持,空余带宽用于未来增强和需求。
7、 PCI ExpressPCI Express (以下简称PCI-E)采用了目前业内流行的点对点串行连接,比起PCI 以及更早期的计算机总线的共享并行架构,每个设备部有|'|己的专用连接,不需要向整个总 线请求带宽,而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率,达到PCI所不能提供的高带 宽相对于传统PCI总线在单一时间周期内貝能实现单向传输,PCI-E的双单工连接能提 供更高的传输速率和质量,它们之间的差异跟半双工和全双工类似PCI-E的接口根据总线位宽不同而有所并异,包括XI、X4、X8以及X16,而X2 模式将用于内部接口而菲插槽模式PCI-E规格从1条通道连接到32条通道连接,有非常 强的伸缩性,以满足不同系统设备对数据传输带宽不同的需求此外,较短的PCI-E卡可 以插入较长的PCI-E插槽中使用,PCI-E接口还能够支持热拔插,这也是个不小的飞跃 PCI-E X1250MB/秒传输速度匕经可以满足主流声效芯片、网卡芯片和存储设备对数据传 输带宽的需求,但是远远无法满足图形芯片对数据传输带宽的需求因此,用于取代AGP 接口的PCI-E接口位宽为X16,能够提供5GB/S的带宽,即便有编码上的损耗但仍能够 提供约为4GB/S左右的实际带宽,远远超过AGP 8X的2.1GB/S的带宽。
尽管PCI・E技术规格允许实现XI (250MB/秒),X2, X4, X8, X12, X16和X32 通道规格,但是依目前形式来看,PCI-E XI和PCI-E X16 U成为PCI-E主流规格,同时 很多芯片纟R丿商在南桥芯片当中添加对PCI-E X1的支持,在北桥芯片当中添加对PCI-E X16的支持除去提供极高数据传输带宽之外,PCI-E因为采用串行数据包方式传递数据, 所以PCI-E接口每个针脚可以获得比传统I/O标准更多的带宽,这样就可以降低PCI-E设 备生产成木和体积另外,PCI-E也支持高阶电源管理,支持热插拔,支持数据同步传输, 为优先传输数据进行带宽优化在兼容性方面,PCI-E在软件层而上兼容目前的PCI技术和设备,支持PCI设备和内存模 纟FI的初始化,也就是说过去的驱动程疗;、操作系统无需推倒重来,就可以支持PCI-E设备 目前PCI-E U经成为显卡的接口的丄流,不过早期有些芯片组虽然提供了 PCI-E作为显卡 接口,但是其速度是4X的,而不是16X的,例如VIA PT880 Pro和VIA PT880 Ultra, 当然这种情况极为罕见・8、渲染管线渲染管线也称为渲染流水线,是显不芯片内部处理图形信号和互独立的的并行处。
