教你深入认识显卡.doc

1、教你深入认识显卡（转帖）本帖最后由 寻梦者 于 2011-5-29 16:30 编辑显卡是倍受关注的五大硬件之一，在整个电脑系统中占据着重要的地位。 目前主要的电脑游戏或是电脑 3D 制作都需要一块强劲的显卡，由于和 3D 息息相关，所以现在的显卡也被称为 3D 显卡。不同的显卡性能上会有所高低，这里说的性能就是 3D 模型渲染的速度快慢，而很多年前大家追求的 2D 性能已经很少被关注了。对于一块显卡，我们应该要了解些什么呢？相信你阅读完本篇就能找出答案。 首先，让我们看看显卡的全貌。这块显卡是国外 Chinatech 的 GeForce 6800 标准版，从外形上看显卡正面覆盖着巨大的散热片

2、，周围有不少很漂亮的铝壳电容。摘掉这个巨大的散热片，我们就可以看到显卡的真正模样了。接下来，我们介绍一下显卡的各个部分。显卡芯片 显卡芯片在显卡中扮演非常重要的角色，显卡的等级直接由显卡芯片来划分，所以很多显卡你只需要了解它使用的显卡芯片，就能对整块显卡的性能略知一二了。下面这幅图就是 GeForce 6800 核心（图 3），一般来说芯片都位于整个显卡的中央，根据封装不同，如 TPBGA、FC-BGA 等，在外观上也有不小的差异。 大部分的核心上都有代码，不少芯片上直接能够看出显卡芯片的型号。如 Radeon 9550 核心的显卡芯片，核心上的第一排就有 Radeon 9550 的字样，我们

3、可以很直观地看出芯片的型号。不过也有的芯片只是标明了研发代码，如 nVIDIA 的 NV18、NV31 ，ATi 的 R340、R420等等，这些研发代码表示不同型号的芯片。 从 nVIDIA 的 GeForce 256 开始，显示芯片就有了新的名称 GPU，意思是图形处理器，和计算机系统的 CPU 遥相呼应。GPU 的参数很多，我们一般要了解的是核心频率，以 MHz 为单位，如 FX5200 的核心频率为 250MHz。核心频率越快，GPU 的运算速度也就越快。但在性能上还要取决于很多方面，如渲染管道的数量，这个渲染管道就像是生产线一样，生产线越多，相同时间内生产出来的产品就越多，性能就越好

4、。显存 显存，直意就是显示缓存，主要作用就是将显示芯片处理的数据临时储存起来，这些数据包括已经处理和将要处理的数据，所以显示芯片和显存之间的通道就十分的重要，畅通与否直接关系到显卡的性能。 从第二张图片所示裸露的显卡上，我们可以看到有 8 颗黑色的芯片，它们就是显卡的显存，相当于电脑系统中内存的作用，当主芯片一定的情况下，显卡的性能高低就由显存来决定了。显存从封装上来说通常有三种：TQFP（Thin Quad Flat Package，小型方块平面封装）、TSOP（Thin Small OutLine Package，薄型小尺寸封装）和 mBGA（Micro Ball Grid Array，微

5、型球栅阵列封装）。TQFP 封装的显存四面都有引脚（图 5），而且表面积较大，所以很好辨认。TSOP 封装的显存是目前最普遍使用的一种显存，它的外表成长方形，长的两边有引脚，所以也比较好辨认。由于受到频率的限制，高端的显卡普遍使用的是 mBGA 封装的显存，这种显存外表看起来成正方形，而且四周都没有引脚，也十分有特色。 显存从类型上来说目前主要有以下几种：SDRAM（Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步动态随机存取存储器）、DDR SDRAM（Double Data Rate SDRAM 双倍速数据传输同步动态随机存取存储器）、DDR/ SDR

6、AM。 SDRAM 简称称为 SDR，在早期的显卡和内存上都使用过，其特点就是在一个时钟周期内进行一次数据读写，有效频率和实际频率一样。而 DDR SDRAM 则可以在一个时钟周期内，利用波形的上升沿和下降沿各进行一次触发，这样一来，一个时钟周期内就能进行两次数据读写，有效频率将是实际频率的两倍。DDR SDRAM（图 8）则是由于新款 GPU 需要高数据带宽而采用的，是 DDR SDRAM 的升级产品，与 DDR 第一代相比，DDR具有更低的功耗、更高的频率、更小的延迟时间、当然也具备更高的带宽。DDR和 DDR相比，也是表现在能够获得更高的频率，当然高频率带来的发热量提升，所以很多高端的显

7、卡上都覆盖着厚厚的散热片，而普通显存就不需要了。 显卡接口 显卡的接口很多，有输出的也有输入的，靠近机箱的一边，我们可以看到显卡有不少的外部接口，从左往右分别是 S-Video、DVI 和 VGA 接口。 S-Video 是用来连接电视机的，目前大部分的电视机都有 AV 口和 S-Video 口，利用连接线就能够使电脑显示的画面从电视机来输出。DVI 接口又称为数字接口，是用来连接一些高端的液晶显示器的，数字接口和传统的模拟信号相比，在清晰度上会有更惊人的表现，所以目前这个接口很流行。VGA 就是传统的显示器接口，现在很多的 CRT 显示器还在使用这个接口。在 GPU 的下方，有一排金色的接触

8、点就是显卡与主机板连接的桥梁，目前比较流行的是 AGP 接口规范，从最早的 AGP1X、2X 到现在的 AGP4X、8X，它们的区别就是 AGP 的带宽。但过不了多久，新的接口规范就要普及了，这就是 PCI-E 接口规范，它能够达到 16X 的位宽，所以能够满足越来越多的数据交换的需求。 为了保证显卡具备良好的电气连接特性，故所有规范都将此接口进行了镀金处理，俗称金手指。金手指除了要提供显卡芯片和主板之间的数据交换外，还要提供整个显卡的电能，但由于很多高端的芯片用电量大，单单靠金手指无法达到要求，于是就有了外接主机电源上的标准 4 芯或非标准 6 芯电源接口；当然目前中低档的显卡还不需要这个接

9、口。显卡的分立元件 显卡除了显卡芯片、显存以外还有不少的分立元件，如电阻、电容、线圈和 Mos 管等等。通过这些元件才将核心与显存组合成一个整体。 1GPU 核心电压转换电路，一般是由 1 个电源芯片2 个 MOS 管6 个贴片大电容大个的黑色方体电感所组成，电源芯片一般有两路输出或是一路输出，根据不同的设计有不同的方案，一路输出就单单给 GPU 供电，两路则还要承担显存的供电任务。 2显卡的 BIOS 芯片，通常是一颗闪存，它存储了显卡的一些基本的配置信息及驱动程序，如我们经常说的核心频率和显存频率，默认值就存放在 BIOS 芯片中，所以如果我们不改变 BIOS 内容，即使我们在操作系统中超频使用显卡了，重启之后还会恢复到原来的默认值。 3显存电压转换电路，一般是由 1 个稳压芯片2 个贴片电解电容组成，为显存提供所需电能。也有的设计是利用给 GPU 供电的另一路来供电的，效果也十分不错。