顯卡入門學(xué)習(xí)教程(2)

顯卡入門學(xué)習(xí)教程

　　2、顯存

　　類型：目前市場中所采用的顯存類型主要有SDRAM，DDR SDRAM，DDR SGRAM三種。

　　SDRAM顆粒目前主要應(yīng)用在低端顯卡上，頻率一般不超過200MHz，在價格和性能上它比DDR都沒有什么優(yōu)勢，因此逐漸被DDR取代。

　　DDR SDRAM 是Double Data Rate SDRAM的縮寫(雙倍數(shù)據(jù)速率) ，它能提供較高的工作頻率，帶來優(yōu)異的數(shù)據(jù)處理性能。

　　DDRSGRAM是顯卡廠商特別針對繪圖者需求，為了加強(qiáng)圖形的存取處理以及繪圖控制效率，從同步動態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存(SDRAM)所改良而得的產(chǎn)品。SGRAM允許以方塊(Blocks)為單位個別修改或者存取內(nèi)存中的資料，它能夠與中央處理器(CPU)同步工作，可以減少內(nèi)存讀取次數(shù)，增加繪圖控制器的效率，盡管它穩(wěn)定性不錯，而且性能表現(xiàn)也很好，但是它的超頻性能很差。

　　目前市場上的主流是DDR2和DDR3,。

　　位寬

　　顯存位寬是顯存在一個時鐘周期內(nèi)所能傳送數(shù)據(jù)的位數(shù)，位數(shù)越大則瞬間所能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量越大，這是顯存的重要參數(shù)之一。目前市場上的顯存位寬有64位、128位、256位和512位幾種，人們習(xí)慣上叫的64位顯卡、128位顯卡和256位顯卡就是指其相應(yīng)的顯存位寬。顯存位寬越高，性能越好價格也就越高，因此512位寬的顯存更多應(yīng)用于高端顯卡，而主流顯卡基本都采用128和256位顯存。

　　顯存帶寬=顯存頻率X顯存位寬/8，在顯存頻率相當(dāng)?shù)那闆r下，顯存位寬將決定顯存帶寬的大小。例如：同樣顯存頻率為500MHz的128位和256位顯存，那么它倆的顯存帶寬將分別為：128位=500MHz*128∕8=8GB/s，而256位=500MHz*256∕8=16GB/s，是128位的2倍，可見顯存位寬在顯存數(shù)據(jù)中的重要性。顯卡的顯存是由一塊塊的顯存芯片構(gòu)成的，顯存總位寬同樣也是由顯存顆粒的位寬組成。顯存位寬=顯存顆粒位寬×顯存顆粒數(shù)。顯存顆粒上都帶有相關(guān)廠家的內(nèi)存編號，可以去網(wǎng)上查找其編號，就能了解其位寬，再乘以顯存顆粒數(shù)，就能得到顯卡的位寬。

　　容量

　　這個就比較好理解了，容量越大，存的東西就越多，當(dāng)然也就越好。

　　目前主流的顯存容量，64MB、128MB、256MB、512MB等。

　　封裝類型

　　顯存封裝形式主要有:

　　TSOP (Thin Small Out-Line Package) 薄型小尺寸封裝

　　QFP (Quad Flat Package) 小型方塊平面封裝

　　MicroBGA (Micro Ball Grid Array) 微型球閘陣列封裝，又稱FBGA(Fine-pitch Ball Grid Array)

　　目前的主流顯卡基本上是用TSOP和MBGA封裝，其中又以TSOP封裝居多.

　　速度

　　顯存速度一般以ns(納秒)為單位。常見的顯存速度有7ns、6ns、5.5ns、5ns、4ns，3.6ns、2.8ns、2.2ns、1.1ns等，越小表示速度越快越好。

　　顯存的理論工作頻率計(jì)算公式是：額定工作頻率(MHz)=1000/顯存速度×n得到(n因顯存類型不同而不同，如果是SDRAM顯存，則n=1;DDR顯存則n=2;DDRII顯存則n=4)。

　　頻率

　　顯存頻率一定程度上反應(yīng)著該顯存的速度，以MHz(兆赫茲)為單位。

　　顯存頻率隨著顯存的類型、性能的不同而不同：

　　SDRAM顯存一般都工作在較低的頻率上，一般就是133MHz和166MHz，此種頻率早已無法滿足現(xiàn)在顯卡的需求。

　　DDRSDRAM顯存則能提供較高的顯存頻率，因此是目前采用最為廣泛的顯存類型，目前無論中、低端顯卡，還是高端顯卡大部分都采用DDRSDRAM，其所能提供的顯存頻率也差異很大，主要有400MHz、500MHz、600MHz、650MHz等，高端產(chǎn)品中還有800MHz或900MHz，乃至更高。

　　顯存頻率與顯存時鐘周期是相關(guān)的，二者成倒數(shù)關(guān)系，也就是顯存頻率=1/顯存時鐘周期。如果是SDRAM顯存，其時鐘周期為6ns，那么它的顯存頻率就為1/6ns=166 MHz;而對于DDRSDRAM，其時鐘周期為6ns，那么它的顯存頻率就為1/6ns=166MHz，但要了解的是這是DDRSDRAM的實(shí)際頻率，而不是我們平時所說的DDR顯存頻率。因?yàn)镈DR在時鐘上升期和下降期都進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，其一個周期傳輸兩次數(shù)據(jù)，相當(dāng)于SDRAM頻率的二倍。習(xí)慣上稱呼的DDR頻率是其等效頻率，是在其實(shí)際工作頻率上乘以2，就得到了等效頻率。因此6ns的DDR顯存，其顯存頻率為1/6ns*2=333MHz。但要明白的是顯卡制造時，廠商設(shè)定了顯存實(shí)際工作頻率，而實(shí)際工作頻率不一定等于顯存最大頻率。此類情況現(xiàn)在較為常見，如顯存最大能工作在650MHz，而制造時顯卡工作頻率被設(shè)定為550 MHz，此時顯存就存在一定的超頻空間。這也就是目前廠商慣用的方法，顯卡以超頻為賣點(diǎn)。

　　3、技術(shù)

　　象素渲染管線

　　渲染管線也稱為渲染流水線，是顯示芯片內(nèi)部處理圖形信號相互獨(dú)立的的并行處理單元。

　　在某種程度上可以把渲染管線比喻為工廠里面常見的各種生產(chǎn)流水線，工廠里的生產(chǎn)流水線是為了提高產(chǎn)品的生產(chǎn)能力和效率，而渲染管線則是提高顯卡的工作能力和效率。 渲染管線的數(shù)量一般是以 像素渲染流水線的數(shù)量×每管線的紋理單元數(shù)量來表示。例如，GeForce6800Ultra的渲染管線是16×1，就表示其具有16條像素渲染流水線，每管線具有1個紋理單元;GeForce4MX440的渲染管線是2×2，就表示其具有2條像素渲染流水線，每管線具有2個紋理單元等等，其余表示方式以此類推。渲染管線的數(shù)量是決定顯示芯片性能和檔次的最重要的參數(shù)之一，在相同的顯卡核心頻率下，更多的渲染管線也就意味著更大的像素填充率和紋理填充率，從顯卡的渲染管線數(shù)量上可以大致判斷出顯卡的性能高低檔次。但顯卡性能并不僅僅只是取決于渲染管線的數(shù)量，同時還取決于顯示核心架構(gòu)、渲染管線的的執(zhí)行效率、頂點(diǎn)著色單元的數(shù)量以及顯卡的核心頻率和顯存頻率等等方面。

　　一般來說在相同的顯示核心架構(gòu)下，渲染管線越多也就意味著性能越高，例如16×1架構(gòu)的GeForce6800GT其性能要強(qiáng)于12×1架構(gòu)的GeForce6800，就象工廠里的采用相同技術(shù)的2條生產(chǎn)流水線的生產(chǎn)能力和效率要強(qiáng)于1條生產(chǎn)流水線那樣;而在不同的顯示核心架構(gòu)下，渲染管線的數(shù)量多就并不意味著性能更好，例如4×2架構(gòu)的GeForce2GTS其性能就不如2×2架構(gòu)的GeForce4MX440，就象工廠里的采用了先進(jìn)技術(shù)的1條流水線的生產(chǎn)能力和效率反而還要強(qiáng)于只采用了老技術(shù)的2條生產(chǎn)流水線那樣。

　　頂點(diǎn)著色引擎數(shù)

　　頂點(diǎn)著色引擎(Vertex Shader)，也稱為頂點(diǎn)遮蔽器，根據(jù)官方規(guī)格，頂點(diǎn)著色引擎是一種增加各式特效在3D場影中的處理單元，頂點(diǎn)著色引擎

　　的可程式化特性允許開發(fā)者靠加載新的軟件指令來調(diào)整各式的特效，每一個頂點(diǎn)將被各種的數(shù)據(jù)變素清楚地定義，至少包括每一頂點(diǎn)的x、y、z坐標(biāo)，每一點(diǎn)頂點(diǎn)可能包函的數(shù)據(jù)有顏色、最初的徑路、材質(zhì)、光線特征等。頂點(diǎn)著色引擎數(shù)越多速度越快。

　　3D API

　　API是Application Programming Interface的縮寫，是應(yīng)用程序接口的意思，而3D API則是指顯卡與應(yīng)用程序直接的接口。

　　3DAPI能讓編程人員所設(shè)計(jì)的3D軟件只要調(diào)用其API內(nèi)的程序，從而讓API自動和硬件的驅(qū)動程序溝通，啟動3D芯片內(nèi)強(qiáng)大的3D圖形處理功能，從而大幅度地提高了3D程序的設(shè)計(jì)效率。如果沒有3DAPI在開發(fā)程序時，程序員必須要了解全部的顯卡特性，才能編寫出與顯卡完全匹配的程序，發(fā)揮出全部的顯卡性能。而有了3DAPI這個顯卡與軟件直接的接口，程序員只需要編寫符合接口的程序代碼，就可以充分發(fā)揮顯卡的不必再去了解硬件的具體性能和參數(shù)，這樣就大大簡化了程序開發(fā)的效率。同樣，顯示芯片廠商根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)自己的硬件產(chǎn)品，以達(dá)到在API調(diào)用硬件資源時最優(yōu)化，獲得更好的性能。有了3DAPI，便可實(shí)現(xiàn)不同廠家的硬件、軟件最大范圍兼容。比如在最能體現(xiàn)3DAPI的游戲方面，游戲設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)時，不必去考慮具體某款顯卡的特性，而只是按照3D API的接口標(biāo)準(zhǔn)來開發(fā)游戲，當(dāng)游戲運(yùn)行時則直接通過3DAPI來調(diào)用顯卡的硬件資源。

　　目前個人電腦中主要應(yīng)用的3D API有：DirectX和OpenGL。

　　RAMDAC頻率和支持最大分辨率

　　RAMDAC是Random Access Memory Digital/Analog Convertor的縮寫，即隨機(jī)存取內(nèi)存數(shù)字～模擬轉(zhuǎn)換器。

　　RAMDAC作用是將顯存中的數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為顯示器能夠顯示出來的模擬信號，其轉(zhuǎn)換速率以MHz表示。計(jì)算機(jī)中處理數(shù)據(jù)的過程其實(shí)就是將事物數(shù)字化的過程，所有的事物將被處理成0和1兩個數(shù)，而后不斷進(jìn)行累加計(jì)算。圖形加速卡也是靠這些0和1對每一個象素進(jìn)行顏色、深度、亮度等各種處理。顯卡生成的都是信號都是以數(shù)字來表示的，但是所有的CRT顯示器都是以模擬方式進(jìn)行工作的，數(shù)字信號無法被識別，這就必須有相應(yīng)的設(shè)備將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號。而RAMDAC就是顯卡中將數(shù)字信號轉(zhuǎn)換為模擬信號的設(shè)備。RAMDAC的轉(zhuǎn)換速率以MHz表示，它決定了刷新頻率的高低(與顯示器的“帶寬”意義近似)。其工作速度越高，頻帶越寬，高分辨率時的畫面質(zhì)量越好.該數(shù)值決定了在足夠的顯存下，顯卡最高支持的分辨率和刷新率。如果要在1024×768的分辨率下達(dá)到85Hz的分辨率，RAMDAC的速率至少是1024×768×85×1.344(折算系數(shù))÷106≈90MHz。目前主流的顯卡RAMDAC都能達(dá)到350MHz和400MHz，已足以滿足和超過目前大多數(shù)顯示器所能提供的分辨率和刷新率。

　　4、PCB板

　　PCB是Printed Circuit Block的縮寫，也稱為印制電路板。就是顯卡的軀體(綠色的板子)，顯卡一切元器件都是放在PCB板上的，因此PCB板的好壞，直接決定著顯卡電氣性能的好壞和穩(wěn)定。

　　層數(shù)

　　目前的PCB板一般都是采用4層、6層、或8層，理論上來說層數(shù)多的比少的好，但前提是在設(shè)計(jì)合理的基礎(chǔ)上。

　　PCB的各個層一般可分為信號層(Signal)，電源層(Power)或是地線層(Ground)。每一層PCB版上的電路是相互獨(dú)立的。在4層PCB的主板中，信號層一般分布在PCB的最上面一層和最下面一層，而中間兩層則是電源與地線層。相對來說6層PCB就復(fù)雜了，其信號層一般分布在1、3、5層，而電源層則有2層。至于判斷PCB的優(yōu)劣，主要是觀察其印刷電路部分是否清晰明了，PCB是否平整無變形等等。

　　顯卡接口

　　常見的有PCI、AGP 2X/4X/8X (目前已經(jīng)淘汰)，最新的是PCI-Express X16接口，是目前的主流。

　　輸出接口

　　現(xiàn)在最常見的輸出接口主要有：

　　VGA (Video Graphics Array) 視頻圖形陣列接口，作用是將轉(zhuǎn)換好的模擬信號輸出到CRT或者LCD顯示器中

　　DVI (Digital Visual Interface) 數(shù)字視頻接口接口，視頻信號無需轉(zhuǎn)換，信號無衰減或失真，未來VGA接口的替代者。

　　S-Video (Separate Video) S端子，也叫二分量視頻接口，一般采用五線接頭，它是用來將亮度和色度分離輸出的設(shè)備，主要功能是為了克服

　　視頻節(jié)目復(fù)合輸出時的亮度跟色度的互相干擾。

　　散熱裝置

　　散熱裝置的好壞也能影響到顯卡的運(yùn)行穩(wěn)定性，常見的散熱裝置有：

　　被動散熱：既只安裝了鋁合金或銅等金屬的散熱片。

　　風(fēng)冷散熱：在散熱片上加裝了風(fēng)扇，目前多數(shù)采用這種方法。

　　水冷散熱：通過熱管液體把GPU和水泵相連，一般在高端頂級顯卡中采用。

　　顏色

　　很多人認(rèn)為紅色顯卡的比綠色的好、綠色的比黃色的好，顯卡的好壞和其顏色并沒有什么關(guān)系，有的廠家喜用紅色，有的喜用綠色，這是完全由生產(chǎn)商決定的。一些名牌大廠，那是早就形成了一定的風(fēng)格的。因此，其PCB的顏色一般也不會有太大的變動。

　　5、品牌

　　目前顯卡業(yè)的競爭也是日趨激烈。各類品牌名目繁多，以下是我自認(rèn)為一些比較不錯的牌子，僅供參考請不要太迷信了：

　　邁創(chuàng)(MATROX) 、3Dlabs 、藍(lán)寶石(SAPPHIRE) 、華碩(ASUS)、鴻海(Foxconn)、撼迅/迪蘭恒進(jìn)(PowerColor/Dataland)、麗臺(Leadtek)、訊景(XFX)、映眾(Inno3D)

　　微星(MSI)、艾爾莎(ELSA)、富彩(FORSA)、同德(Palit)、捷波(Jetway)、升技(Abit)、磐正(EPOX) 、映泰(Biostar) 、耕昇(Gainward)、旌宇(SPARKLE)、影馳(GALAXY)、天揚(yáng)(GRANDMARS) 、超卓天彩(SuperGrece)、銘瑄(MAXSUN)、翔升(ASL)、盈通(YESTON)