什么是显卡?

什么是显卡?

第1个回答  2008-08-22
【概述】
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显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分,承担输出显示图形的任务,对于喜欢玩游戏和从事专业图形设计的人来说显得非常重要。目前民用显卡图形芯片供应商主要包括ATi和Nvidia两家。

【工作原理】
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资料 (data) 一旦离开 CPU,必须通过 4 个 步骤,最后才会到达显示屏:
1、从总线 (bus) 进入显卡芯片 -将 CPU 送来的资料送到显卡芯片里面进行处理。 (数位资料)
2、从 video chipset 进入 video RAM-将芯片处理完的资料送到显存。 (数位资料)
3、从显存进入 Digital Analog Converter (= RAM DAC),由显示显存读取出资料再送到 RAM DAC 进 行资料转换的工作(数位转类比)。 (数位资料)
4、从 DAC 进入显示器 (Monitor)-将转换完的类比资料送到显示屏 (类比资料)
显示效能是系统效能的一部份,其效能的高低由以上四步所决定,它与显示卡的效能 (video performance) 不太一样,如要严格区分,显示卡的效能应该受中间两步所决定,因为这两步的资料传输都是在显示卡的内部。第一步是由 CPU(运算器和控制器一起组成了计算机的核心,成为微处理器或中央处理器,即CPU) 进入到显示卡里面,最后一步是由显示卡直接送资料到显示屏上。

【基本结构】
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1)GPU
全称是Graphic Processing Unit,中文翻译为"图形处理器"。NVIDIA公司在发布GeForce 256图形处理芯片时首先提出的概念。GPU使显卡减少了对CPU的依赖,并进行部分原本CPU的工作,尤其是在3D图形处理时。GPU所采用的核心技术有硬件T&L(几何转换和光照处理)、立方环境材质贴图和顶点混合、纹理压缩和凹凸映射贴图、双重纹理四像素256位渲染引擎等,而硬件T&L技术可以说是GPU的标志。
2)显示卡
显示卡(Display Card)的基本作用就是控制计算机的图形输出,由显示卡连接显示器,我们才能够在显示屏幕上看到图象,显示卡有显示芯片、显示内存、RAMDAC等组成,这些组件决定了计算机屏幕上的输出,包括屏幕画面显示的速度、颜色,以及显示分辨率。显示卡从早期的单色显示卡、彩色显示卡、加强型绘图显示卡,一直到VGA(Video Graphic Array)显示绘图数组,都是由IBM主导显示卡的规格。VGA在文字模式下为720*400分辨率,在绘图模式下为640*480*16色,或320*200*256色,而此256色显示模式即成为后来显示卡的共同标准,因此我们通称显示卡为VGA。而后来各家显示芯片厂商更致力将VGA的显示能力再提升,而有SVGA(SuperVGA)、XGA(eXtended Graphic Array)等名词出现,近年来显示芯片厂商更将3D功能与VGA整合在一起, 即成为我们目前所贯称的3D加速卡,3D绘图显示卡。
3)像素填充率
像素填充率的最大值为3D时钟乘以渲染途径的数量。如NVIDIA的GeForce 2 GTS芯片,核心频率为200 MHz,4条渲染管道,每条渲染管道包含2个纹理单元。那么它的填充率就为4x2像素x2亿/秒=16亿像素/秒。这里的像素组成了我们在显示屏上看到的画面,在800x600分辨率下一共就有800x600=480,000个像素,以此类推1024x768分辨率就有1024x768=786,432个像素。我们在玩游戏和用一些图形软件常设置分辨率,当分辨率越高时显示芯片就会渲染更多的像素,因此填充率的大小对衡量一块显卡的性能有重要的意义。刚才我们计算了GTS的填充率为16亿像素/秒,下面我们看看MX200。它的标准核心频率为175,渲染管道只有2条,那么它的填充率为2x2 像素x1.75亿/秒=7亿像素/秒,这是它比GTS的性能相差一半的一个重要原因。
4)显存
显示内存的简称。顾名思义,其主要功能就是暂时将储存显示芯片要处理的数据和处理完毕的数据。图形核心的性能愈强,需要的显存也就越多。以前的显存主要是SDR的,容量也不大。而现在市面上基本采用的都是DDR3规格的,在某些高端卡上更是采用了性能更为出色的DDR4或DDR5代内存。
【产品分类】
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1)AGP接口
Accelerate Graphical Port是Intel公司开发的一个视频接口技术标准, 是为了解决PCI总线的低带宽而开发的接口技术。它通过将图形卡与系统主内存连接起来,在CPU和图形处理器之间直接开辟了更快的总线。其发展经历了AGP1.0(AGP1X/2X)、AGP2.0(AGP4X)、AGP3.0(AGP8X)。最新的AGP8X其理论带宽为2.1Gbit/秒。目前已经被PCI-E接口基本取代,目前最强劲的AGP显卡是ATi的3850。
2)PCI Express接口
PCI Express是新一代的总线接口,而采用此类接口的显卡产品,已经在2004年正式面世。早在2001年的春季“英特尔开发者论坛”上,英特尔公司就提出了要用新一代的技术取代PCI总线和多种芯片的内部连接,并称之为第三代I/O总线技术。随后在2001年底,包括Intel、AMD、DELL、IBM在内的20多家业界主导公司开始起草新技术的规范,并在2002年完成,对其正式命名为PCI Express。目前最高端的PCI-E接口为PCI-E 2.0 16X,目前市场占有率最高的应该还是PCI-E 1.1 16X。
3)现在最热的双卡技术
SLI和CrossFire分别是Nvidia和ATI两家的双卡或多卡互连工作组模式.其本质是差不多的.只是叫法不同
SLI Scan Line Interlace(扫描线交错)技术是3dfx公司应用于Voodoo 上的技术,它通过把2块Voodoo卡用SLI线物理连接起来,工作的时候一块Voodoo卡负责渲染屏幕奇数行扫描,另一块负责渲染偶数行扫描,从而达到将两块显卡“连接”在一起获得“双倍”的性能。
CrossFire,中文名交叉火力,简称交火,是ATI的一款多重GPU技术,可让多张显示卡同时在一部电脑上并排使用,增加运算效能,与NVIDIA的SLI技术竞争。CrossFire技术于2005年6月1日,在Computex Taipei 2005正式发布,比SLI迟一年。至首度公开之今,CrossFire经过了一次修订。
如何组建:
组建SLI和Crossfire,需要几个方面。
1、需要2个以上的显卡,必须是PCI-E,同种核心的,比如都是7900GS、8800U。ATI方面X2600等。
2、需要主板支持,目前SLI授权未开放,官方支持SLI的主板只有NV自家的主板,AMD平台如570SLI。INTEL平台如 680i SLI。而Crossfire则开放授权,目前INTEL平台较高芯片组,945、965、P35、P31、P43、P45、X38、X48.。AMD自家的770X 790X 790FX 790GX均可进行crossfire。
3、系统支持。
4、驱动支持。
4)集成显卡与独立显卡的并行工作
无论是Nvidia还是ATi,目前均可用自己最新的集成显卡和独立显卡进行混合并行使用,但是由于驱动原因,目前Nvidia的MCP78只能和低端的8400GS,8500GT混合SLI,ATi的780G,790GX只能和低端的2400PRO/XT,3450进行混合Crossfire。
5)不同型号显卡之间进行Crossfire
ATI目前的部分新产品支持不同型号显卡之间进行交火, 比如HD3870X2 与HD3870组建交火系统, 或者HD4870与HD4850之间组建交火系统。这种交火需要硬件以及驱动的支持,并不是所有型号之间都可以。目前的HD4870与HD4850交火已取得不错的成绩。

【软件配置】
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1)DirectX
DirectX并不是一个单纯的图形API,它是由微软公司开发的用途广泛的API,它包含有Direct Graphics(Direct 3D+Direct Draw)、Direct Input、Direct Play、Direct Sound、Direct Show、Direct Setup、Direct Media Objects等多个组件,它提供了一整套的多媒体接口方案。只是其在3D图形方面的优秀表现,让它的其它方面显得暗淡无光。DirectX开发之初是为了弥补Windows 3.1系统对图形、声音处理能力的不足,而今已发展成为对整个多媒体系统的各个方面都有决定性影响的接口。
2)Direct3D
要讲Direct3D不能不讲DirectX, DirectX是微软开发并发布的多媒体开发软件包,其中有一部分叫做DirectDraw是图形绘演API,提供对图形的强大的访问处理能力,而在DirectDraw中集成了一些三维图形相关的功能,叫做Direct3D。大概因为是微软的手笔,有的人就说它将成为3D图形的标准。
3)OpenGL
OpenGL是OpenGraphicsLib的缩写,是一套三维图形处理库,也是该领域的工业标准。计算机三维图形是指将用数据描述的三维空间通过计算转换成二维图像并显示或打印出来的技术。OpenGL就是支持这种转换的程序库,它源于SGI公司为其图形工作站开发的IRIS GL,在跨平台移植过程中发展成为OpenGL。SGI在1992年7月发布1.0版,后成为工业标准,由成立于1992年的独立财团OpenGL Architecture Review Board (ARB)控制。SGI等ARB成员以投票方式产生标准,并制成规范文档(Specification)公布,各软硬件厂商据此开发自己系统上的实现。只有通过了ARB规范全部测试的实现才能称为OpenGL。1995年12月ARB批准了1.1版本,最新版规范是1999.5通过的1.2.1。

【主要参数】
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1.显示芯片(型号、版本级别、开发代号、制造工艺、核心频率)
2.显存(类型、位宽、容量、封装类型、速度、频率)
3.技术(象素渲染管线、顶点着色引擎数、3D API、RAMDAC频率及支持MAX分辨率)
4.PCB板(PCB层数、显卡接口、输出接口、散热装置)

1)显示芯片
显示芯片:
又称图型处理器 - GPU,它在显卡中的作用,就如同CPU在电脑中的作用一样。更直接的比喻就是大脑在人身体里的作用。
先简要介绍一下常见的生产显示芯片的厂商:Intel、ATI、nVidia、VIA(S3)、SIS、Matrox、3D Labs。
Intel、VIA(S3)、SIS 主要生产集成芯片;
ATI、nVidia 以独立芯片为主,是目前市场上的主流,但由于ATi现在已经被AMD收购,以后是否会继续出独立显示芯片很难说了;
Matrox、3D Labs 则主要面向专业图形市场。
由于ATI和nVidia基本占据了主流显卡市场,下面主要将主要针对这两家公司的产品做介绍。
型号:
ATi公司的主要品牌 Radeon(镭) 系列,其型号由早其的 Radeon Xpress 200 到 Radeon (X300、X550、X600、X700、X800、X850) 到近期的
Radeon (4670,4850,4870,4870X2) 性能依次由低到高。
nVIDIA公司的主要品牌 GeForce 系列,其型号由早其的 GeForce 256、GeForce2 (100/200/400)、GeForce3(200/500)、GeForce4
(420/440/460/4000/4200/4400/4600/4800) 到 GeForce FX(5200/5500/5600/5700/5800/5900/5950)、GeForce
(6100/6150/6200/6400/6500/6600/6800/) 、GeForce (8400/8500/8600/8700/8800) 再到近期的 GeForce (9800GTX+/9800GX2/GTX260/GTX280/GTX280+) 性能依次由低到高。
版本级别:
除了上述标准版本之外,还有些特殊版,特殊版一般会在标准版的型号后面加个后缀,常见的有:
ATi:
SE (Simplify Edition 简化版) 通常只有64bit内存界面,或者是像素流水线数量减少。
Pro (Professional Edition 专业版) 高频版,一般比标版在管线数量/顶点数量还有频率这些方面都要稍微高一点。
XT (eXTreme 高端版) 是ATi系列中高端的,而nVIDIA用作低端型号。
XT PE (eXTreme Premium Edition XT白金版) 高端的型号。
XL (eXtreme Limited 高端系列中的较低端型号)ATI最新推出的R430中的高频版
XTX (XT eXtreme 高端版) X1000系列发布之后的新的命名规则。
CE (Crossfire Edition 交叉火力版) 交叉火力。
VIVO (VIDEO IN and VIDEO OUT) 指显卡同时具备视频输入与视频捕捉两大功能。
HM (Hyper Memory)可以占用内存的显卡
nVIDIA:
ZT 在XT基础上再次降频以降低价格。
XT 降频版,而在ATi中表示最高端。
LE (Lower Edition 低端版) 和XT基本一样,ATi也用过。
MX 平价版,大众类。
GTS/GS 低频版。
GE 比GS稍强点,其实就是超了频的GS。 /影驰显卡用来表示"骨灰玩家版"的东东
GT 高频版。比GS高一个档次 因为GT没有缩减管线和顶点单元。
GTO 比GT稍强点,有点汽车中GTO的味道。
Ultra 在GF7系列之前代表着最高端,但7系列最高端的命名就改为GTX 。
GTX (GT eXtreme)加强版,降频或者缩减流水管道后成为GT,再继续缩水成为GS版本。
GT2 eXtreme 双GPU显卡。
TI (Titanium 钛) 一般就是代表了nVidia的高端版本。
Go 多用于移动平台。
TC (Turbo Cache)可以占用内存的显卡
GX2(GT eXtreme 2)指一块显卡内拥有两块显示核心 如 9800GX2本回答被提问者采纳
第2个回答  2020-02-04
第3个回答  2020-01-17
第4个回答  2020-03-06
第5个回答  2008-08-22
显卡是负责计算机图形显示(你在显示器上看到的内容)的硬件

显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分,对于喜欢玩游戏和从事专业图形设计的人来说显得非常重要。目前民用显卡图形芯片供应商主要包括ATI和nVIDIA两家。

显卡的基本构成

GPU

全称是Graphic Processing Unit,中文翻译为"图形处理器"。NVIDIA公司在发布GeForce 256图形处理芯片时首先提出的概念。GPU使显卡减少了对CPU的依赖,并进行部分原本CPU的工作,尤其是在3D图形处理时。GPU所采用的核心技术有硬件T&l、立方环境材质贴图和顶点混合、纹理压缩和凹凸映射贴图、双重纹理四像素256位渲染引擎等,而硬件T&l技术可以说是GPU的标志。

显示卡

显示卡(Display Card)的基本作用就是控制计算机的图形输出,由显示卡连接显示器,我们才能够在显示屏幕上看到图象,显示卡有显示芯片、显示内存、RAMDAC等组成,这些组件决定了计算机屏幕上的输出,包括屏幕画面显示的速度、颜色,以及显示分辨率。显示卡从早期的单色显示卡、彩色显示卡、加强型绘图显示卡,一直到VGA(Video Graphic Array)显示绘图数组,都是由IBM主导显示卡的规格。VGA在文字模式下为720*400分辨率,在绘图模式下为640*480*16色,或320*200*256色,而此256色显示模式即成为后来显示卡的共同标准,因此我们通称显示卡为VGA。而后来各家显示芯片厂商更致力将VGA的显示能力再提升,而有SVGA(SuperVGA)、XGA(eXtended Graphic Array)等名词出现,近年来显示芯片厂商更将3D功能与VGA整合在一起, 即成为我们目前所贯称的3D加速卡,3D绘图显示卡。

像素填充率

像素填充率的最大值为3D时钟乘以渲染途径的数量。如NVIDIA的GeForce 2 GTS芯片,核心频率为200 MHz,4条渲染管道,每条渲染管道包含2个纹理单元。那么它的填充率就为4x2像素x2亿/秒=16亿像素/秒。这里的像素组成了我们在显示屏上看到的画面,在800x600分辨率下一共就有800x600=480,000个像素,以此类推1024x768分辨率就有1024x768=786,432个像素。我们在玩游戏和用一些图形软件常设置分辨率,当分辨率越高时显示芯片就会渲染更多的像素,因此填充率的大小对衡量一块显卡的性能有重要的意义。刚才我们计算了GTS的填充率为16亿像素/秒,下面我们看看MX200。它的标准核心频率为175,渲染管道只有2条,那么它的填充率为2x2 像素x1.75亿/秒=7亿像素/秒,这是它比GTS的性能相差一半的一个重要原因。

显存

显示内存的简称。顾名思义,其主要功能就是暂时将储存显示芯片要处理的数据和处理完毕的数据。图形核心的性能愈强,需要的显存也就越多。以前的显存主要是SDR的,容量也不大。而现在市面上基本采用的都是DDR规格的,在某些高端卡上更是采用了性能更为出色的DDRII或DDRIII代内存(就目前而言,DDRIII已不是更为出色的,而是最差的那种了)。