顯卡對(duì)于電腦的重要性不言而喻,很多大廠因此在積極探索顯卡的升級(jí)之道。為增進(jìn)大家對(duì)顯卡的認(rèn)識(shí),本文將對(duì)顯卡的基本結(jié)構(gòu)以及顯卡的主要器件進(jìn)行解讀。如果你對(duì)顯卡或者是顯卡的相關(guān)內(nèi)容具有興趣,不妨和小編共同往下閱讀哦。
幾乎所有的顯卡都是由圖形處理芯片、RAMDAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換器/Random Access Memory Digital-to-Analog Converter)芯片、顯卡BIOS芯片、顯存、主板安裝接口、顯示信號(hào)和功能擴(kuò)展接口(也叫特性連接端口)所組成。
一、顯卡BIOS芯片
顯卡BIOS芯片主要用于保存VGA BIOS程序。VGA BIOS是視頻圖形卡基本輸入、輸出系統(tǒng)(Video Graphics Adapter Basic Input and Output System),它的功能與主板BIOS功能相似,主要用于顯卡上各器件之間正常運(yùn)行時(shí)的控制和管理,所以BIOS程序的技術(shù)質(zhì)量(合理性和功能)必將影響顯卡最終的產(chǎn)品技術(shù)特性。顯卡BIOS芯片在大多數(shù)顯卡上比較容易區(qū)分,因?yàn)檫@類(lèi)芯片上通常都貼有標(biāo)簽,但在個(gè)別顯卡如Matrox公司的MGA G200上就看不見(jiàn),原因是它與圖形處理芯片集成在一起了。另外在顯卡BIOS芯片中還保存了所在顯卡的主要技術(shù)信息,如圖形處理芯片的型號(hào)規(guī)格、VGA BIOS版本和編制日期等。由于目前顯卡上的圖形處理芯片表面都已被安裝的散熱片所遮蓋,用戶根本無(wú)法看到芯片的具體型號(hào),但能通過(guò)VGA BIOS顯示的相關(guān)信息來(lái)了解有關(guān)圖形處理芯片的技術(shù)規(guī)格或型號(hào)。
通常電腦在加電后首先顯示顯卡BIOS中所保存的相關(guān)信息,然后顯示主板BIOS版本信息以及主板BIOS對(duì)硬件系統(tǒng)配置進(jìn)行檢測(cè)的結(jié)果等,由于顯示BIOS信息的時(shí)間很短,所以必須注意觀察才能看清顯示的內(nèi)容。VGA BIOS與主板BIOS一樣具有版本,一般情況下版本高的BIOS功能強(qiáng)于低版本,也解決了版本升級(jí)前所存在的某些具體問(wèn)題(BUG)。VGA BIOS目前基本上都使用快閃ROM保存,因此可以由用戶根據(jù)需要使用特定工具軟件進(jìn)行版本升級(jí),就像升級(jí)主板BIOS程序一樣。升級(jí)顯卡BIOS的原則與升級(jí)主板BIOS的相同,就是如果沒(méi)有使用上的需要,就不必進(jìn)行BIOS版本升級(jí)。即使確實(shí)須要升級(jí)VGA BIOS,也一定要使用原顯卡生產(chǎn)廠家所提供或指定的升級(jí)工具軟件和BIOS文件,這類(lèi)資料一般由顯卡生產(chǎn)廠家通過(guò)其在互聯(lián)網(wǎng)上的主頁(yè)提供。盡管有媒體曾報(bào)道個(gè)別發(fā)燒友采用不同廠家顯卡BIOS文件升級(jí)獲得成功,但我們最好不要嘗試這樣做,因?yàn)槭褂眯吞?hào)不同的顯卡BIOS文件來(lái)升級(jí)自己的顯卡BIOS版本風(fēng)險(xiǎn)很大,極有可能出現(xiàn)升級(jí)后顯卡反而無(wú)法運(yùn)行的嚴(yán)重后果。
二、圖形處理芯片
圖形處理芯片是顯卡的核心,顯卡的主要技術(shù)規(guī)格和性能基本上取決于圖形處理芯片的技術(shù)類(lèi)型和性能。
衡量顯示處理芯片的技術(shù)先進(jìn)性主要是看其所具有的2D/3D圖形處理能力、芯片圖形處理引擎的數(shù)據(jù)位寬度、與顯存之間數(shù)據(jù)總線寬度和所支持的顯存類(lèi)型容量、內(nèi)部RAMDAC的工作時(shí)鐘頻率、具備幾條像素渲染處理流水線、所支持的圖形應(yīng)用程序接口(API)種類(lèi)以及芯片生產(chǎn)工藝技術(shù)水平等。
由于表達(dá)顯示芯片技術(shù)性能涉及的一些具體內(nèi)容較復(fù)雜,所以在許多媒體中所列出的顯示芯片技術(shù)參數(shù)中只強(qiáng)調(diào)了單位時(shí)間內(nèi)每秒的像素填充率、生成三角形數(shù)量以及內(nèi)核和顯存的工作時(shí)鐘頻率、最大圖像分辨率(水平點(diǎn)數(shù)×垂直點(diǎn)數(shù))和刷新率(幀/秒)等。總之以圖形芯片能獨(dú)立、全部、快速完成所有顯示2D/3D圖形時(shí)所需的信息為最好。
根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn),目前通用型和娛樂(lè)型圖形芯片比較有代表性的應(yīng)該算nVidia公司的GeForce 256(廠家代號(hào)NV10)和TNT2系列、Matrox公司的MGA G400系列和3dfx公司的Voodoo系列。其中目前最先進(jìn)的圖形芯片是GeForce 256,它在芯片中增加了以往各類(lèi)圖形芯片都不具備的T&L引擎((幾何)轉(zhuǎn)換和光照處理/Transform & Lightning),因此它基本上可以脫離CPU的幫助獨(dú)立處理所有2D/3D圖形顯示數(shù)據(jù),所以成為第一塊GPU(英語(yǔ)“圖形處理器”的縮寫(xiě))。nVidia公司的TNT2芯片中按性能分為4個(gè)等級(jí),能適合不同的用戶需求;Matorx公司的G400芯片,由于其特有的凹凸紋理貼圖和雙屏顯示技術(shù)在重現(xiàn)圖形精美的同時(shí)可聯(lián)接兩個(gè)顯示器(或一個(gè)顯示器和一個(gè)電視機(jī))來(lái)分屏幕顯示不同內(nèi)容。相比之下3dfx公司的Voodoo系列則歷來(lái)以流暢的3D游戲速度和還算精美的畫(huà)面而為廣大喜愛(ài)3D游戲的用戶所擁戴。當(dāng)然另外還有不少在性能上與TNT2等相差無(wú)幾的圖形芯片,如S3公司的Savage4和3Dlabs公司的Permedia3等。
三、顯存
顯卡中顯存的用途主要是用來(lái)保存由圖形芯片處理好的各幀圖形顯示數(shù)據(jù),然后由數(shù)模轉(zhuǎn)換器讀取并逐幀(可以理解為一幅完整的圖像)轉(zhuǎn)換為模擬視頻信號(hào)再提供給傳統(tǒng)的顯示器使用,所以顯存也被稱(chēng)為“幀緩存”。衡量顯存的技術(shù)性能有數(shù)據(jù)存取速度(可通過(guò)工作時(shí)鐘頻率體現(xiàn))和顯存容量。存取速度通常用納秒(ns)表示,數(shù)值越小越快。顯存容量使用MB表示,數(shù)值則是越大越好。
2D顯卡中一般安裝EDO DRAM顯存,其數(shù)據(jù)存取速度在40~60ns之間,容量一般在1~4MB,部分2D顯卡上預(yù)留有顯存擴(kuò)容插座可供用戶對(duì)顯存自行擴(kuò)容;雖然不少速度更快的顯存也能應(yīng)用于顯卡,如個(gè)別高檔顯卡中開(kāi)始使用的DDR(雙倍速率SDRAM)和RDRAM(由Rambus公司開(kāi)發(fā)的一種新型高速DRAM),但由于其成本問(wèn)題(如RDRAM的售價(jià)是普通SDRAM的8~10倍)一時(shí)難為多數(shù)用戶所接受。所以除制圖等專(zhuān)業(yè)性顯卡外,一般通用3D顯卡中廣泛使用的顯存仍然以SDRAM和SGRAM為主,這兩種顯存的數(shù)據(jù)存取速度在5~15ns之間,顯存容量理論上越大越好,但由于顯卡生產(chǎn)成本和圖形芯片支持能力所限,一般顯卡上顯存配置容量為4~32MB,極個(gè)別顯卡配置容量高達(dá)64MB。由于SGRAM的存取速度高于SDRAM,所以使用SGRAM顯存的顯卡在技術(shù)性能上比使用同等容量的SDRAM顯存的顯卡略有提高,但由于SGRAM芯片的生產(chǎn)成本高于SDRAM,所以售價(jià)也高于使用SDRAM的顯卡。
EDO RAM、SDRAM和SGRAM這三種常用顯存可以根據(jù)它們的外觀區(qū)別,EDO RAM和SDRAM安裝在顯卡電路板上時(shí)只是芯片兩邊有引腳須要焊接,而SGRAM則在芯片四邊都有引腳須要焊接在電路板上。
四、RAMDAC
由于目前大部分電腦所配置的顯示器仍然是傳統(tǒng)的模擬CRT(陰極射線管)顯示器,這種顯示器只能接受用信號(hào)電壓幅度來(lái)控制顯像管的發(fā)光亮暗程度,所以顯卡中的RAMDAC必須將顯示圖形芯片處理后并存儲(chǔ)在顯存中的數(shù)字顯示信號(hào)逐幀轉(zhuǎn)換為由三種彩色亮度和行、幀同步信號(hào)所共同組成的視頻信號(hào),然后通過(guò)15針的D型插座輸出供顯示器使用。
RAMDAC的技術(shù)特性主要是工作時(shí)鐘頻率,只有足夠高的工作頻率RAMDAC才能在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換更多幀的顯示信號(hào),而顯卡的幀刷新率指標(biāo)(幀/秒)的基本保證條件就是RAMDAC必須在單位時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)換足夠的幀顯示信號(hào)。
目前有些主流顯卡上并不存在獨(dú)立安裝的RAMDAC芯片,這是因?yàn)閺S家在生產(chǎn)圖形處理芯片時(shí)已經(jīng)將RAMDAC集成在其中了。
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