查看單個文章
舊 2005-11-01, 01:33 PM   #8 (permalink)
psac
榮譽會員
 
psac 的頭像
榮譽勳章
UID - 3662
在線等級: 級別:30 | 在線時長:1048小時 | 升級還需:37小時級別:30 | 在線時長:1048小時 | 升級還需:37小時級別:30 | 在線時長:1048小時 | 升級還需:37小時級別:30 | 在線時長:1048小時 | 升級還需:37小時級別:30 | 在線時長:1048小時 | 升級還需:37小時
註冊日期: 2002-12-07
住址: 木柵市立動物園
文章: 17381
現金: 5253 金幣
資產: 33853 金幣
預設

顯示卡是倍受關注的五大硬體之一,在整個電腦系統中佔據著重要的地位。

  目前主要的電腦遊戲或是電腦3D製作都需要一塊強勁的顯示卡,由於和3D息息相關,所以現在的顯示卡也被稱為3D顯示卡。



不同的顯示卡效能上會有所高低,這裡說的效能就是3D模型繪圖的速度快慢,而很多年前大家追求的2D效能已經很少被關注了。對於一塊顯示卡,我們應該要瞭解些什麼呢?相信你閱讀完本篇就能找出答案。

  首先,讓我們看看顯示卡的全貌。

這塊顯示卡是國外Chinatech的GeForce 6800標準版,從外形上看顯示卡正面覆蓋著巨大的散熱片,週圍有不少很漂亮的鋁殼電容。摘掉這個巨大的散熱片,我們就可以看到顯示卡的真正模樣了。接下來,我們介紹一下顯示卡的各個部分。




http://www.pcbookcn.com/img_article/2005126112854734.jpg
http://www.pcbookcn.com/img_article/200512611296580.jpg





顯示卡晶片

  顯示卡晶片在顯示卡中扮演非常重要的角色,顯示卡的等級直接由顯示卡晶片來劃分,所以很多顯示卡你只需要瞭解它使用的顯示卡晶片,就能對整塊顯示卡的效能略知一二了。


下面這幅圖就是GeForce 6800核心(圖3),一般來說晶片都位於整個顯示卡的中央,根據封裝不同,如TPBGA、FC-BGA等,在外觀上也有不小的差異。

http://www.pcbookcn.com/img_article/2005126112915621.jpg


  大部分的核心上都有程式碼,不少晶片上直接能夠看出顯示卡晶片的型號。如Radeon 9550核心的顯示卡晶片,核心上的第一排就有Radeon 9550的字樣,我們可以很直觀地看出晶片的型號。


不過也有的晶片只是標明了研發程式碼,如nVIDIA的NV18、NV31,ATi的R340、R420等等,這些研發程式碼表示不同型號的晶片。

http://www.pcbookcn.com/img_article/2005126112931360.jpg


  從nVIDIA的GeForce 256開始,顯示晶片就有了新的名稱——GPU,意思是圖形處理器,和電腦系統的CPU遙相呼應。GPU的參數很多,我們一般要瞭解的是核心頻率,以MHz為服務機構,如FX5200的核心頻率為250MHz。


核心頻率越快,GPU的運算速度也就越快。但在效能上還要取決於很多方面,如繪圖管道的數量,這個繪圖管道就像是生產線一樣,生產線越多,相同時間內生產出來的產品就越多,效能就越好。

顯示記憶體

  顯示記憶體,直意就是顯示快取,主要作用就是將顯示晶片處理的資料臨時儲存起來,這些資料包括已經處理和將要處理的資料,所以顯示晶片和顯示記憶體之間的通道就十分的重要,暢通與否直接關係到顯示卡的效能。

  從第二張圖片所顯示裸露的顯示卡上,我們可以看到有8顆黑色的晶片,它們就是顯示卡的顯示記憶體,相當於電腦系統中記憶體的作用,當主晶片一定的情況下,顯示卡的效能高低就由顯示記憶體來決定了。


顯示記憶體從封裝上來說通常有三種:TQFP(Thin Quad Flat Package,小型方塊平面封裝)、TSOP(Thin Small Out-Line Package,薄型小尺寸封裝)和mBGA(Micro Ball Grid Array,微型球柵陣列封裝)。


TQFP封裝的顯示記憶體四面都有引腳(圖5),而且表面積較大,所以很好辨認。

http://www.pcbookcn.com/img_article/2005126112936371.jpg


  TSOP封裝的顯示記憶體是目前最普遍使用的一種顯示記憶體,它的外表成長方形,長的兩邊有引腳,所以也比較好辨認。

http://www.pcbookcn.com/img_article/2005126112945797.jpg


  由於受到頻率的限制,高端的顯示卡普遍使用的是mBGA封裝的顯示記憶體,這種顯示記憶體外表看起來成正方形,而且四周都沒有引腳,也十分有特色。


http://www.pcbookcn.com/img_article/2005126112950112.jpg

顯示記憶體從檔案類型上來說目前主要有以下幾種:SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory,同步動態隨機存取儲存於器)、DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM雙倍速資料傳輸同步動態隨機存取儲存於器)、DDRⅡ/Ⅲ SDRAM。

  SDRAM簡稱稱為SDR,在早期的顯示卡和記憶體上都使用過,其特點就是在一個時鍾週期內進行一次資料讀寫,有效頻率和實際頻率一樣。


而DDR SDRAM則可以在一個時鍾週期內,利用波形的上升沿和下降沿各進行一次觸發,這樣一來,一個時鍾週期內就能進行兩次資料讀寫,有效頻率將是實際頻率的兩倍。DDRⅡ SDRAM(圖8)則是由於新款GPU需要高資料帶寬而採用的,是DDR SDRAM的昇級產品,與DDR第一代相比,DDRⅡ具有更低的功耗、更高的頻率、更小的延遲時間、當然也具備更高的帶寬。

http://www.pcbookcn.com/img_article/200512611302784.jpg


  DDRⅢ和DDRⅡ相比,也是表現在能夠獲得更高的頻率,當然高頻率帶來的發熱量提升,所以很多高端的顯示卡上都覆蓋著厚厚的散熱片,而普通顯示記憶體就不需要了。

http://www.pcbookcn.com/img_article/2005126113014833.jpg


顯示卡接頭

  顯示卡的接頭很多,有輸出的也有輸入的,靠近機箱的一邊,我們可以看到顯示卡有不少的外部接頭,從左往右分別是S-Video、DVI和VGA接頭。


S-Video是用來連接電視機的,目前大部分的電視機都有AV口和S-Video口,利用連接線就能夠使電腦顯示的畫面從電視機來輸出。



DVI接頭又稱為數位接頭,是用來連接一些高端的液晶顯示器的,數位接頭和傳統的模擬信號相比,在清晰度上會有更驚人的表現,所以目前這個接頭很流行。VGA就是傳統的顯示器接頭,現在很多的CRT顯示器還在使用這個接頭。

http://www.pcbookcn.com/img_article/2005126113027738.jpg


  在GPU的下方,有一排金色的接觸點就是顯示卡與主機板連接的橋樑,目前比較流行的是AGP接頭規範,從最早的AGP1X、2X到現在的AGP4X、8X,它們的區別就是AGP的帶寬。


但過不了多久,新的接頭規範就要普及了,這就是PCI-E接頭規範,它能夠達到16X的位寬,所以能夠滿足越來越多的資料交換的需求。

  為了保證顯示卡具備良好的電氣連接特性,故所有規範都將此接頭進行了鍍金處理,俗稱金手指。



金手指除了要提供顯示卡晶片和主機板之間的資料交換外,還要提供整個顯示卡的電能,但由於很多高端的晶片用電量大,單單靠金手指無法達到要求,於是就有了外接主機電源上的標準4芯或非標準6芯電源接頭;當然目前中便宜機種的顯示卡還不需要這個接頭。


http://www.pcbookcn.com/img_article/2005126113038140.jpg

顯示卡的分立元件

  顯示卡除了顯示卡晶片、顯示記憶體以外還有不少的分立元件,如電阻、電容、線圈和Mos管等等。通過這些元件才將核心與顯示記憶體組合成一個整體。

  1.GPU核心電壓轉換電路,一般是由1個電源晶片+2個MOS管+6個貼片大電容+大個的黑色方體電感所組成,電源晶片一般有兩路輸出或是一路輸出,根據不同的設計有不同的方案,一路輸出就單單給GPU供電,兩路則還要承擔顯示記憶體的供電工作。

  2.顯示卡的BIOS晶片,通常是一顆閃存,它儲存於了顯示卡的一些基本的配置資訊及驅動程式,如我們經常說的核心頻率和顯示記憶體頻率,預設值就存放在BIOS晶片中,所以如果我們不改變BIOS內容,即使我們在操作系統中超頻使用顯示卡了,重啟動之後還會恢復到原來的預設值。

  3.顯示記憶體電壓轉換電路,一般是由1個穩壓晶片+2個貼片電解電容組成,為顯示記憶體提供所需電能。也有的設計是利用給GPU供電的另一路來供電的,效果也十分不錯。
__________________
http://bbsimg.qianlong.com/upload/01/08/29/68/1082968_1136014649812.gif
psac 目前離線  
送花文章: 3, 收花文章: 1631 篇, 收花: 3205 次
有 3 位會員向 psac 送花:
john11 (2007-06-24),juilin5709 (2007-07-20),kcgsj (2009-01-30)
感謝您發表一篇好文章