電腦硬件基礎(chǔ)篇顯卡(顯卡工作原理及作用_特性參數(shù)及型號和位置)
顯卡(Videocard,Graphicscard)全稱顯示接口卡,又稱顯示適配器,是計算機(jī)最基本配置、最重要的配件之一。顯卡作為電腦主機(jī)里的一個重要組成部分,是電腦進(jìn)行數(shù)模信號轉(zhuǎn)換的設(shè)備,承擔(dān)輸出顯示圖形的任務(wù)。顯卡接在電腦主板上,它將電腦的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號讓顯示器顯示出來,同時顯卡還是有圖像處理能力,可協(xié)助CPU工作,提高整體的運行速度。對于從事專業(yè)圖形設(shè)計的人來說顯卡非常重要。民用和軍用顯卡圖形芯片供應(yīng)商主要包括AMD(超微半導(dǎo)體)和Nvidia(英偉達(dá))2家?,F(xiàn)在的top500計算機(jī),都包含顯卡計算核心。在科學(xué)計算中,顯卡被稱為顯示加速卡。
顯卡的基本原理
我們可以把電腦想像成一家擁有獨立美工部門的公司。當(dāng)公司員工需要一件美術(shù)品時,便向美工部門提出申請。美工部門決定如何創(chuàng)作圖像,然后在圖紙上繪制出來。最終結(jié)果是,某人的想法變成真實而可見的圖像。
顯卡的主要部件是:主板連接設(shè)備、監(jiān)視器連接設(shè)備、處理器和內(nèi)存。不同顯卡的工作原理基本相同CPU與軟件應(yīng)用程序協(xié)同工作,以便將有關(guān)圖像的信息發(fā)送到顯卡。顯卡決定如何使用屏幕上的像素來生成圖像。之后,它通過線纜將這些信息發(fā)送到監(jiān)視器
顯卡的演變自從IBM于1981年推出第一塊顯卡以來,顯卡已經(jīng)有了很大改進(jìn)。第一塊顯卡稱為單色顯示適配器(MDA),只能在黑色屏幕上顯示綠色或白色文本。而現(xiàn)在,新型顯卡的最低標(biāo)準(zhǔn)是視頻圖形陣列(VGA),它能顯示256種顏色。通過像量子擴(kuò)展圖矩陣(QuantumExtendedGraphicsArray,QXGA)這樣的高性能標(biāo)準(zhǔn),顯卡可以在最高達(dá)2040x1536像素的分辨率下顯示數(shù)百萬種顏色。
根據(jù)二進(jìn)制數(shù)據(jù)生成圖像是一個很費力的過程。為了生成三維圖像,顯卡首先要用直線創(chuàng)建一個線框。然后,它對圖像進(jìn)行光柵化處理(填充剩余的像素)。此外,顯卡還需添加明暗光線、紋理和顏色。對于快節(jié)奏的游戲,電腦每秒鐘必須執(zhí)行此過程約60次。如果沒有顯卡來執(zhí)行必要的計算,則電腦將無法承擔(dān)如此大的工作負(fù)荷。
工作原理
數(shù)據(jù)(data)一旦離開CPU,必須通過4個步驟,最后才會到達(dá)顯示屏:
1.從總線(Bus)進(jìn)入GPU(GraphicsProcessingUnit,圖形處理器):將CPU送來的數(shù)據(jù)送到北橋(主橋)再送到GPU(圖形處理器)里面進(jìn)行處理。
2.從VideoChipset(顯卡芯片組)進(jìn)入VideoRAM(顯存):將芯片處理完的數(shù)據(jù)送到顯存。
3.從顯存進(jìn)入DigitalAnalogConverter(=RAMDAC,隨機(jī)讀寫存儲數(shù)—模轉(zhuǎn)換器):從顯存讀取出數(shù)據(jù)再送到RAMDAC進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的工作(數(shù)字信號轉(zhuǎn)模擬信號)。但是如果是DVI接口類型的顯卡,則不需要經(jīng)過數(shù)字信號轉(zhuǎn)模擬信號。而直接輸出數(shù)字信號。
4.從DAC進(jìn)入顯示器(Monitor):將轉(zhuǎn)換完的模擬信號送到顯示屏。
顯示效能是系統(tǒng)效能的一部分,其效能的高低由以上四步所決定,它與顯示卡的效能(VideoPerformance)不太一樣,如要嚴(yán)格區(qū)分,顯示卡的效能應(yīng)該受中間兩步所決定,因為這兩步的資料傳輸都是在顯示卡的內(nèi)部。第一步是由CPU(運算器和控制器一起組成的計算機(jī)的核心,稱為微處理器或中央處理器)進(jìn)入到顯示卡里面,最后一步是由顯示卡直接送資料到顯示屏上。
顯卡的作用
簡單地說,顯示卡的作用就是將CPU送來的圖象信號經(jīng)過處理再輸送到顯示器上,而這個過程通常包括以下四個步驟:
Step 1:CPU將數(shù)據(jù)通過總線傳送到顯示芯片;
Step 2:顯示芯片對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并將處理結(jié)果存放在顯示內(nèi)存中;
Step 3:顯示內(nèi)存將數(shù)據(jù)傳送到RAMDAC并進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換;
Step 4:RAMDAC將模擬信號通過VGA接口輸送到顯示器 。
顯卡的主要作用是將CPU提供的指令和數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理變成顯示器能夠接受的文字或圖象后顯示出來,以便為用戶繼續(xù)運行或終止程序提供依據(jù)。通俗點,顯卡在你玩大型3D游戲時發(fā)揮著不可替代的作用,顯卡越高端,玩3D的效果就越好。如果沒有顯卡,或顯卡較低級,則玩3D游戲時,畫面切換緩慢,動作失真幅度大,感官得不到充分的刺激,娛樂效果將大打折扣。描述顯卡性能的主要參數(shù)是顯存,目前家用電腦玩3D游戲的推薦顯卡配置:顯存在128MB就差不多了,如果要求特別高,也可以配置擁有256MB或512MB顯存的顯卡。
主要參數(shù)
1.顯示芯片(芯片廠商、芯片型號、制造工藝、核心代號、核心頻率、SP單元、渲染管線、版本級別)
2.顯卡內(nèi)存(顯存類型、顯存容量、顯存帶寬(顯存頻率×顯存位寬÷8)、顯存速度、顯存顆粒、最高分辨率、顯存時鐘周期、顯存封裝)
3.技術(shù)支持(像素填充率、頂點著色引擎、3DAPI、RAMDAC頻率)
4.顯卡PCB板(PCB層數(shù)、顯卡接口、輸出接口、散熱裝置)
顯卡在什么位置?
顯卡是裝在主板上VGP插槽上或PCI插槽上,根據(jù)主板類型而定。
顯卡(Video card,Graphics card)全稱顯示接口卡,又稱顯示適配器,是計算機(jī)最基本配置、最重要的配件之一。顯卡作為電腦主機(jī)里的一個重要組成部分,是電腦進(jìn)行數(shù)模信號轉(zhuǎn)換的設(shè)備,承擔(dān)輸出顯示圖形的任務(wù)。顯卡接在電腦主板上,它將電腦的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換成模擬信號讓顯示器顯示出來,同時顯卡還是有圖像處理能力,可協(xié)助CPU工作,提高整體的運行速度。
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( 發(fā)表人:金巧 )