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[分享] 硬件基础知识──显卡篇
显卡发展迅速，内外兼修，如今已经是硬件界发展最快的家族了。问何许人，它乃“显卡”是也！
一、两大阵营
显卡又称为显示适配器，它是主机与显示器之间连接的“桥梁”，其工作就是控制电脑的图形输出。我们可以将显卡家族大致分为两大类型，即“附加卡式显卡”和“集成式显卡”。
1.威风凛凛的独立式显卡
绝大部分读者大人使用的显卡都是以附加卡的形式插接在主板上的，这类显卡体形较大，相貌魁梧(图1)。
从外观上看，其身上有以下几样特殊的宝贝。
(1)作战神器──显示芯片
显示芯片是显卡的大脑，它负责处理各种各样的图像函数。如果把显卡比作一台小型电脑的话，显示芯片则相当于CPU，一块显卡采用何种显示芯片便大致决定了该显卡的性能。
提示：说起这显卡芯片，很多读者会将它与“显卡”混为一谈，比如说“GeForceFX”、“Radeon9700”、“GeForce4 MX400”、“GeForce 4 Ti4200”等，它们代表的是某种显示芯片的类型；而“NVIDIA”、“ATI”等则是生产这些显卡芯片的厂商名，至于什么“微星显卡”、“华硕显卡”、“小影霸”等等则说的是成品显卡的生产商。
显示芯片一般是显卡上体积最大的那块芯片，对于成品显卡而言，我们一般是不能直接看到显示芯片的，因为在显示芯片的上面都覆盖着一层金属散热片，甚至还有一个风扇，芯片真正的位置在散热片的下面。
提示：显示芯片其实是很辛苦的，伴随着显示芯片能力的增强，它消耗的能量也越来越大，发热量也随之剧增。只有通过覆盖在上面的散热片才能及时将热量散发出去。看看现在显卡家族中的热门人物“GeForceFX”你就明白什么叫夸张了(图2)。
(2)战时仓库──显存
显示芯片能力超凡，并且由于显示芯片速度太快，很多时候跟显卡将军配合作战者老是跟不上显卡的速度！为了全局，显卡将军便把一些重要的数据暂时存放在自己的“仓库”中供他人及自己随时调用。
(3)大管家──显卡BIOS
可别小看了这显卡BIOS，它可是显卡的大管家。通过它的协调，显示芯片、显存等其他配件才能正常运行。否则那些冒失鬼肯定会在团队合作中产生小矛盾，最终会导致显卡将军的表现失常。
提示：显卡BIOS与主板BIOS相似，那块芯片中实际是用来存储BIOS程序的，如今的显卡BIOS基本上都使用快闪ROM保存，因此可以像升级主板BIOS程序一样对显卡BIOS进行升级(图3)，升级显卡BIOS对提升显卡性能还是有很大帮助的哟。
(4)内部通道──显卡总线接口
显卡将军虽然能够独当一面，但它毕竟也是硬件家族中的一个成员。脱离了这个大家庭，它也是不能工作的。与其他将军一样，它也有一条与其他内部成员交流信息的通道，这就是它的“AGP接口”。
提示：这AGP接口实际上就是显示芯片、显存与其他硬件将军之间运输物质的“高速公路”。这路越宽，显卡与其他将军间的沟通就越方便，越快捷。
显卡将军开辟了一条通道来与其他将军联系，那么其他将军也得准备一条相应的通道来与显卡对接啊。因此，主板上都提供了一个AGP插槽，显卡只须插在该插槽中，即完成了通道的对接工作(图4)，现在显卡就可以与其他将军沟通了。主板上那个棕色的插槽，就是鼎鼎大名的AGP插槽了。
提示：“高速公路”是分等级的，而显卡上的这条高速公路的大名是“AGP”，也就是英文“Accelerated Graphics Port”(加速图形端口)的缩写，是Intel公司专门为图形卡而开发设计的。同样，为了区分高速公路的等级，显卡的AGP也有AGP 1.0(AGP 1×、AGP 2×)、AGP 2.0(AGP 4×)、AGP 3.0(AGP 8×)等多个标准。而这每个标准所说明的就是这“高速公路”的等级。
AGP 1.0由Intel于1996年7月发布，根据“车道”的多少，它又分为单车道的“AGP 1×”和双车道的“AGP 2×”。
AGP 3.0是第三代显卡接口规范。随着显卡功能的日益强大，这显卡与其他将军的沟通越来越频繁，数据交换量越来越大，为了解决这个“行车难”的问题，AGP 3.0现在采用了全新的8车道！
(5)外交平台──显卡外部接口
这显卡将军每天勤勤恳恳做事，为的就是将数据产品输送给显示器，毕竟只有将信号输送给显示器，用户才能在显示器上看到多姿多彩的画面。不过现在的显示器家族也有很多派系，为了满足它们这不同的口味，显卡将军特意准备了两套外部接口：D型15针的D-SUB接口是使用最多的，因为绝大部分显示器都喜欢这种接口；而那种怪怪的DVI接口，则是用来输送一些高质量的数字信号给一些要求高的显示器(图5)。除了这两种用来连接显示器的接口外，显卡将军还广开门路，找到了电视机这一外连对象，因此，如今很多显卡还多了一个可以将信号输出到电视机上的“S端子”接口，通过该接口可以将信号输入电视机等设备上。
2.小鸟依人的集成显卡
随着主板芯片组的集成度越来越高，同时也为了降低人们的购机成本，于是有人开始考虑将显卡的显示芯片集成到主板芯片组中，并且将相关的元件及电路都集成到主板上。出于降低成本的考虑，这类集成显卡一般都没有自带显存，而采取了“将内存作为动态显存”的方法，也就是说，如果显卡需要显存的话，则自动占用内存作为自己的显存。
提示：如今集成了显示芯片的主板芯片组有很多，例如Intel的i845G系列就是典型。如果一块主板集成了显卡，则在其背部的输出端口中，能够看到一个D型的D-SUB接口(图6)。这也是集成显卡主板的最大外观特点了。
二、文治武功
1.核心频率
在接触显卡时，经常碰到“核心频率”这个词，而它指的就是显示芯片的工作频率。对于一块核心相同的显示芯片而言，工作频率越高，其功夫越好，武艺也越高强。这一点与CPU主频是一样的。
2.显存的性能
前面说过，显存就是显卡的“数据仓库”，它的性能好坏直接关系到显存将军的表现。而体现仓库性能的参数主要有两个：“容量”和“进出口速度”。
提示：显存的容量也就是我们常说的“某某显卡具备多少MB显存”，目前显卡的显存一般为32MB/64MB/128MB；至于显存的“进出口速度”，它直接关系到显示芯片能否“吃饱”的问题，影响该参数的主要是“显存类型”和“显存带宽”。
(1)显存类型
显存所使用的也是内存颗粒，常见的有SDRAM与DDR SDRAM两种。在介绍内存将军时，我们已经知道，同频率的DDR SDRAM的数据传输率比SDRAM要快一倍。因此，如今SDRAM在中低端显卡上应用很广泛。而DDR则应用在中高端显卡上。
(2)显存的带宽
别被这“带宽”吓坏了，实际上我们可以将它理解为显示芯片与显存之间那条“公路”单位时间内能够通行的车辆有多少。这带宽越大，则显示芯片与显存之间的通讯就越快捷。为了标示这宽度，显存带宽还有一单位：字节/秒。
提示：既然带宽是“单位时间内车辆能够通行的多少”，那么这公路的带宽应该与公路的车道数及汽车的速度有关──车道数越多，则单位时间内可以通过的车就多；而车的速度越快，同样可以提高单位时间内通过车辆的数量。将此概念用到显存上，也就是说显存的带宽与显存的位宽(车道的多少)及显存的速度(也就是工作频率)有关了。最终得出结论：显存带宽=显存位宽×显存频率。
显存的速度一般以ns为单位，常见的显存有7ns、6ns、5.5ns、5ns、4ns甚至3.8ns的显存。其对应的工作频率分别是143MHz、 166MHz、183MHz、200MHz和250MHz。工作频率的计算方法非常简单──显存速度的倒数就是显存的额定工作频率，比如显存的时钟周期为 6ns，则该显存的运行频率为1/6ns=166MHz(如果是DDR显存则用结果再乘以2)。
显存位宽就是指显存颗粒与外部进行数据交换的接口位宽，一般有32bit、64bit、128bit等等。不同的显存的位宽是不一样的，要想知道显存的位宽是多少，得查阅显存的资料才行，不过目前大部分显卡都会在其说明书中写明其显存的位宽。
3.AGP的带宽
前面我们已经说到AGP是显卡将军与其他将军进行通讯的高速公路，并且知道这公路还分为AGP 1×、AGP 2×、AGP 4×、AGP 8×等多个标准。虽然我们知道了它们之间的大致区别，但它们各自到底能在单位时间内通行多少辆车呢？这就涉及到AGP的带宽问题。
提示：总线的带宽(AGP和PCI都属于总线中的一种)指的是一定时间内总线上可传送的数据量。与总线带宽密切相关的是总线的位宽和总线的工作时钟频率。
总线的位宽是指总线能同时传送的数据位数，即我们常说的32位、64位等总线宽度的概念。对于目前的PC机而言，基本上使用的都是32位的总线位宽；总线的工作时钟频率以MHz为单位，工作频率越高则带宽越宽。
根据这些参数可以看出：总线带宽=总线时钟频率×总线位宽/8。
目前我们所用的PC都是32位的总线，因此不管是AGP 1×还是AGP 8×，它们的位宽都是32位的。而影响带宽的另外一个参数是工作频率，早在AGP规范制定时，就规定了AGP的频率为66MHz，而且不管是AGP 1×还是AGP 8×，都是66MHz。如此看来，AGP 1×与AGP 8×的带宽区别，关键就是其“车道数”了，因为AGP 8×相当于有8条车道，而诸如工作频率、位宽大家都是一样的，因此AGP 8×的带宽应该是AGP 1×的8倍。具体是这样的：AGP 8×=66MHz×32×8/8=2112MB/s，而AGP 1×=66MHz×32/8=264MB/s。
显卡新技术，新产品层出不穷，读者们要想真正了解它，还得多琢磨才行。
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[楼 主]
来自:未知地区 | xxx.xxx.xxx.xxx |
Posted: 2006-06-03 10:55 AM |
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