顯示卡知識大全

 如今在電腦配件的選購中，最使人難以選擇的恐怕就是顯卡了，在我們購買顯卡前應該對它多少有一些了解。顯卡也就是通常我們所說得圖形加速卡。它的基本作用就是控制電腦的圖形輸出，可以說它是一個“中間人”，它工作在CPU和顯示器之間。通常顯示卡是以附加卡的形式安裝在電腦主板的擴展槽中，或集成在主板上(多為品牌機使用)。

顯卡的基本原理
       顯示卡的主要作用是對圖形函數進行加速。早期的電腦，CPU和標准的EGA或VGA顯示卡以及幀緩存(用於存儲圖象)，可以對大多數圖象進行處理，但是它們只是起一種傳遞作用，我們所看到的就是CPU所提供的。這對老的操作系統象DOS，以及文本文件的顯示是足夠的，但是這種組合對復雜的圖形和高質量的圖象的處理就顯得力不從心了，特別是當用戶使用Windows操作系統後，CPU已經無法對眾多的圖形函數進行處理，而最根本的解決方法就是圖形加速卡。圖形加速卡擁有自己的圖形函數加速器和顯存，這些都是專門用來執行圖形加速任務，因此就可以大大減少CPU所必須處理的圖形函數。比如我們想畫個圓圈，如果單單讓CPU作這個工作，它就要考慮需要多少個像素來實現，還要想想用什麼顏色，但是如果圖形加速卡芯片具有畫圈這個函數，CPU只需要告訴它“給我畫個圈”剩下的工作就由加速卡來進行，這樣CPU就可以執行其他更多的任務，這樣就提高了計算機的整體性能。

實際上現在的顯示卡都已經是圖形加速卡，它們多多少少都可以執行一些圖形函數.通常所說的加速卡的性能，是指加速卡上的芯片集能夠提供的圖形函數計算能力，這個芯片集通常也稱為加速器或圖形處理器。一般來說在芯片集的內部會有有一個時鐘發生器、VGA核心和硬件加速函數，很多新的芯片集在內部還集成了RAMDAC(後面會介紹)。芯片集可以通過它們的數據傳輸帶寬來劃分，最近的芯片多為64位或128位，而早期的顯卡芯片為32位或16位。更多的帶寬可以使芯片在一個時鐘周期中處理更多的信息。但是大家不要以為128位芯片就會比64位芯片快兩（電腦沒聲音）倍，更大的帶寬為我們帶來的是更高的解析度和色深，加速卡的速度很大程度上受所使用的顯存類型以及驅動程序的影響。現在生產加速卡的廠商可以分為兩（電腦沒聲音）類。一類是自己生產芯片，自己設計卡板並生產，例如MGA所生產的加速卡多為此類(m3d除外)，因為從設計到生產都是自己進行，所以對BIOS和驅動程序的設計會做的較好。另外一類就是使用別人設計的芯片，自己設計卡板線路並生產，象Diamond就是這一類中比較著名的廠家。

顯存
       上面提到顯存也是加速卡的重要組成部分，顯存也被稱為幀緩存，它實際上是用來存儲要處理的圖形的數據信息。我們知道在屏幕上所顯現出的每一個像素，都由4至32位數據來控制它的顏色和亮度，加速芯片和CPU對這些數據進行控制，RAMDAC讀入這些數據並把它們輸出到顯示器。有一些高級加速卡不僅將圖形數據存儲在顯存中，而且還利用顯存進行計算，特別是具有3D加速功能的顯卡更是需要顯存進行3D函數的運算。因為在顯存中的數據交換量越來越大，所以更新的顯存也不斷湧現。最初使用的顯存是DRAM(基本已經絕跡)，多為低端加速卡使用的EDO
DRAM，以及現在被廣泛使用的SDRAM和SGRAM。這些都是單端口存儲器，還有一類就是較昂貴的雙端口VRAM和WRAM。從性能上來說，VRAM和WRAM比較適合加速卡使用。雙端口顯存可以在從芯片集中得到數據的同時向RAMDAC輸送數據。而單端口顯存不能實現輸入和輸出的同時進行。進行數據交換時，只有當芯片集完成對顯存的寫操作後，RAMDAC才能從顯存中得到數據。在高解析度和色深的環境下，這會影響加速卡的成績，因為此時的數據量更大，所要等待的時間就越多。但是VRAM和WRAM的價格太高(我深有體會)，無法普及，所以目前的加速卡使用得多是SGRAM，並通過提高顯存的帶寬來增大數據交換速度以便減少等待時間。
        我們在選擇3D加速卡是主要挑選的是它所采用的3D加速芯片，而對加速卡上的顯存你又知道多少呢作為顯示卡的重要組成部分，顯存也一直隨著加速芯片的發展而逐步改變著。從早期的DRAM到現在廣泛流行的SDRAM，顯存的速度以及它對3D加速卡性能的影響也越來越大。顯存也被乘為幀緩存，通常它是用來存儲顯示芯片(組)所處理的數據信息。當顯示芯片處理完數據後會將數據輸送到顯存中，然後RAMDAC從顯存中讀取數據並將數字信號轉換為模擬信號，最後將信號輸出到顯示屏。所以顯存的速度以及帶寬直接影響著一塊加速卡的速度，如果你的3D加速卡有一顆強http://.勁的“芯”，但是板載顯存卻無法將處理過的數據即時傳送，那麼你就無法得到滿意的顯示效果。我們都知道在購買系統內存是總要買速度快的，同樣顯存也存在速度的差別，不同類型(甚至不同品牌)的顯示卡才用的顯存也不盡相同，這種現象在老式的FPM和EDO
DRAM中比較多。很多FPM都是60ns，而當EDO DRAM廣泛采用後顯存的速度達到了25ns，更高的速度帶來的往往是更大的數據傳輸帶寬，這對整個顯示系統性能的影響是很大的。但是在同種類型顯存中，顯存速度的提高對顯卡性能的影響就不十分顯著。數據傳輸帶寬指的是顯存一次可以讀入的數據量，這是影響顯示卡性能的關鍵，它決定著你的顯示卡可以支持更高的分辨率、更大的色深和合理的刷新率。這意味著一塊采用新型顯存的加速卡可以支持到1024x768 24位色和85Hz刷新率，而用老顯存就無法作到。顯存的種類很多，但大體上可以分為兩（電腦沒聲音）類，單端口顯存和雙端口顯存。但端口顯存從顯示芯片讀取數據以及向RAMDAC傳輸數據都是經過同一個端口，這樣一來數據的讀寫和傳輸就無法同時進行。以下幾種顯存都是單端口顯存。

FPM(Fast Page Mode) DRAM
       這就是我們過去經常見到的快頁內存，也就是過去常使用的系統內存的一種。雖然它的名字是“快”頁內存，但是在現在看來它的速度還是太慢了，它一般只工作在5-3-3-3
66 MHz下。FPM之所以被廣泛應用，一個重要原因就是它是種標准而且安全的產品，而且很便宜。但是由於它的性能實在太次，所以不久便被EDO
DRAM所代替。

EDO (Extended Data Out) DRAM
        與FPM相比EDO DRAM的速度要快5%，這是因為EDO內設置了一個邏輯電路，借此EDO可以在上一個內存數據讀取結束前將下一個數據讀入內存。設計為系統內存的EDO
DRAM原本是非常昂貴的，只是因為PC市場急需一種替代FPM DRAM的產品，所以被廣泛應用在第五代PC上。EDO顯存可以工作在75MHz或更高，但是其標准工作頻率為5-2-2-2
66 MHz，不過它還是太慢。

SGRAM (Synchronous Graphics RAM )
       SGRAM(同步)是一種比較新的顯存，而且它是為專為顯示卡所設計的，它改進了過去低效能顯存傳輸率較低的缺點，為顯示卡性能的提高創造了條件。但是因為其設計制造成本過高，在普通顯卡上采用的較少，一般都是運用在高端加速卡上。現在有很多低檔3D加速卡都使用SGRAM，但是經過比較你會發現其性能甚至還不如使用SDRAM的同等產品。

SDRAM (Synchronous DRAM)
       相信大家對這種顯存並不陌生，SDRAM與早期產品的設計思路完全不同，它可以在一個時鐘周期內進行數據的讀寫，從而節省了等待時間。SDRAM現在已經成為顯存市場上的主導產品，這主要是因為其低廉的價格和較佳的性能，通常SDRAM可以工作在5-1-1-1 100MHz狀態下，而最新的SDRAM顯存帶寬可以達到200MHz，這當然是速度的一個飛躍。傳統的顯存因為沒有夠的帶寬，使用它無法傳輸高分辨率、高色深和高刷新率時顯示卡所需要傳送的數據，因為它要應付兩（電腦沒聲音）個“顧客”。最簡單的解決方法就是為顯存再添上一個出口。 

Video RAM (VRAM)
        作為解決顯示數據進出矛盾的第一方案，Video RAM 為我們帶來了一個光明的前景，但是大家可能發現，如今市面上常見的3D加速卡沒有運用Video RAM的。原因很簡單，Video RAM是為顯示卡所量身定作的，除了運用在顯示卡上別無它處，而且VideoRAM的合成需要更多的硅，這也導致了它成本的提高。Video RAM的雙端口較好的解決了單端口時影響顯卡速度的這一難題，大多數時間內，數據從顯示芯片通過一個端口傳送到顯存中，而與此同時另一個端口又可以將顯存中已有的數據傳送到RAMDAC中，這樣就避免了數據進出時所浪費的等待時間。 

WRAM Window RAM
        WRAM是VRAM的一個改進產品，與VRAM相比WRAM的帶寬要高出25%，而且當運用例如塊填充時WRAM可以達到更高的效能，此外很重要的一項是WRAM的制造工藝要比VRAM簡單，其價格自然要比VRAM低(相對而言)。

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