麻豆小视频在线观看_中文黄色一级片_久久久成人精品_成片免费观看视频大全_午夜精品久久久久久久99热浪潮_成人一区二区三区四区

首頁 > 硬件 > 顯卡 > 正文

顯卡的構(gòu)造工作原理

2020-07-19 19:07:51
字體:
供稿:網(wǎng)友
顯示卡(videocard)是系統(tǒng)必備的裝置,它負(fù)責(zé)將 CPU 送來的影像資料(data)處理成顯示器(monitor) 可以了解的格式,再送到顯示屏 (screen) 上形成影像。它是我們從電腦獲取資訊最重要的管道。因此顯示卡及顯示器是電腦最重要的部份之一。

  由於我們使用電腦來處理事情,影像時(shí)常在變動。這些變動發(fā)生得很快,這點(diǎn)尤其受我們所做的事情來決定,有以下幾種類型:

  1、DOS performance,現(xiàn)在相當(dāng)於 Game performance 。今天所有專業(yè)應(yīng)用軟件都在 GUI 作業(yè)系統(tǒng)之下執(zhí)行。

  2、3D performance-游戲越做越逼真, 而我們就生活在 3D 世界,不是嗎?

  3、GUI performance,也叫 2D 或 Windows performance,因?yàn)?Win 是最受歡迎的 GUI 作業(yè)系統(tǒng)。(GUI就是graphic user interface 使用者圖形界面)

  4、Video Display performance在我眼里看來對我們大多 數(shù)的人仍然不是那么重要,但是想在他的電腦觀看或處 理 video 的人將必須尋找一塊快速的專門處理 video 的 卡。

  那么顯示卡及顯示器各在哪方面各扮演怎樣的角色?

  顯示器在清晰度 (sharpness),明亮度 (brightness),穩(wěn)定度 (stableness) 和最大解析度方面扮演十分重要的角色。假如你想要有高品質(zhì)的影像,你需要一臺高品質(zhì)的的大顯示屏顯示器,至少 17 寸,你的顯示卡要盡可能挑最好的。顯示器如果很爛,顯示屏看起來就會很不舒服。

  在顯示卡方面,RAM DAC是負(fù)責(zé)將資料送到顯示器的部份。有兩個(gè)重要的因素,一是RAM DAC 的品質(zhì),他是單獨(dú)存在或并入顯卡芯片 (video chipset) 之中;還有最大像素頻率 (pixel frequency),以 MHz 為單位。220 MHz 的 RAM DAC通常比 135 MHz 來的好。他提供了較高的刷新率 (refresh rate)-在后面會再告訴你為什么。

  顯示屏解析度 (screen resolution) 和色彩解析度 (color resolution)跟顯存 (Video RAM) 的數(shù)量有關(guān)。

  顯卡的性能顯存和芯片的種類有關(guān)。但是我們不應(yīng)該忘記它跟總線 (PCI/ISA/EISA) 也有關(guān),因此主機(jī)板還有它的芯片組都跟資料送達(dá)顯示卡的速度有關(guān)。最后就是 Pentium(P55C)/Pentium Pro(Klamath)/6x86(M2) CPU 新增的 MMX 指令集-它能增進(jìn)顯示卡的效能,可能比現(xiàn)在任何的顯示卡技術(shù)幫助還要大。

  顯示卡負(fù)責(zé)的的工作及其進(jìn)行的程序究竟是怎樣的呢?

  我們必須了解,資料 (data) 一旦離開 CPU,必須通過 4 個(gè) 步驟,最后才會到達(dá)顯示屏:

  1、從總線 (bus) 進(jìn)入顯卡芯片 -將 CPU 送來的資料送到顯卡芯片里面進(jìn)行處理。 (數(shù)位資料)

  2、從 video chipset 進(jìn)入 video RAM-將芯片處理完的資料送到顯存。 (數(shù)位資料)

  3、從顯存進(jìn)入 Digital Analog Converter (= RAM DAC),由顯示顯存讀取出資料再送到 RAM DAC 進(jìn) 行資料轉(zhuǎn)換的工作(數(shù)位轉(zhuǎn)類比)。 (數(shù)位資料)

  4、從 DAC 進(jìn)入顯示器 (Monitor)-將轉(zhuǎn)換完的類比資料送到顯示屏 (類比資料)

  如同你所看到的,除了最后一步,每一步都是關(guān)鍵,并且對整體的顯示效能 (graphic performance) 關(guān)系十分重大。

  注: 顯示效能是系統(tǒng)效能的一部份,其效能的高低由以上四步所決定,它與顯示卡的效能 (video performance) 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?yàn)檫@兩步的資料傳輸都是在顯示卡的內(nèi)部。第一步是由 CPU 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,這點(diǎn)要了解。

最慢的步驟就是整體速度的決定步驟 (注: 例如四人一組參加 400 公尺接力,其中有一人跑的特別慢,全組的成績會因它個(gè)人而被拖垮,也許會殿后。但是如果他埋頭苦練,或許全隊(duì)可以得第一,所以跑的最慢的人是影響全隊(duì)成績的關(guān)鍵,而不是哪些已經(jīng)跑的很快的人)。

  現(xiàn)在讓我們來看看每一步所代表的意義及實(shí)際所發(fā)生的事情:

  CPU 和顯卡芯片之間的資料傳輸

  這受總線的種類和總線的速度(也就是外頻),主機(jī)板和他的芯片組所決定。 目前最快的總線是 PCI bus,而 VL bus, ISA, EISA and NuBus (Macs 專用) 效能就比較低。

  現(xiàn)在流行的AGP并不是一種總線,而只是一種接口方式(注: PCI bus 是 32 bit data path,也就是說 CPU 跟 顯示卡之間是以一次 4 byte 的資料在對傳,其他的 bus 應(yīng)該是 16 bit data path)。

  PCI bus 的最快速度是 33 MHz 。

  顯卡芯片和顯存之間的資料傳輸以及從顯存到 RAM DAC 的資料傳輸

  我把這兩步放在一起是因?yàn)檫@里是影響顯示卡效能的關(guān)鍵所在, 假如你不考慮顯卡芯片的個(gè)別差異。

  顯示卡最大的問題就是,可憐的顯存夾在這兩個(gè)非常忙碌的裝置之間 (顯卡芯片和 RAMDAC),必須隨時(shí)受它們兩個(gè)差遣。

  每一次當(dāng)顯示屏畫面改變,芯片就必須更改顯示顯存里面的資料 (這動作是連續(xù)進(jìn)行的,例如移動滑鼠游標(biāo),鍵盤游標(biāo)......等等)。 同樣的,RAM DAC 也必須不斷地讀取顯存上的資料,以維持畫 面的刷新。 你可以看到,顯存在他們之間被捉的牢牢的。

  所以后來出現(xiàn)了一些聰明的做法,像是使用 VRAM, WRAM, MDRAM, SGRAM, EDO RAM, 或增加 video bus 的大小如 32 bit, 64bit, 還有現(xiàn)在剛出現(xiàn)的 128 bit。

  解析度越高,從芯片傳到顯存的資料就越多。 而 RAM DAC 從顯存讀取資料的速度就要更快才行。 你可以看到,芯片和和RAM DAC 隨時(shí)都在對顯存 進(jìn)行存取的工作。

  一般 DRAM 的速度只能被存取到一個(gè)最大值(如 70ns 或 60ns),所以 在芯片結(jié)束了存取 (read/write) 顯存之后, 才能換 RAM DAC 去讀取顯存,如此一直反覆不斷。

  顯示卡制造商想到叁種不同的方法來對付這個(gè)問題:

  首先出現(xiàn)的是,將顯存設(shè)計(jì)成 dual port (注: dual port 意指兩個(gè)出入口或通道),具有兩個(gè)不同的資料通道 (data path)。也就是說,芯片透過一個(gè) port 讀寫顯存,但 RAM DAC 透過第二個(gè)獨(dú)立的 port 讀取顯存。芯片不用再等 RAM DAC,RAM DAC 也不用再等芯片,這種顯存稱做 VRAM。

  dual port 的設(shè)計(jì)明顯地更為復(fù)雜,所以生產(chǎn)成本較高。這就是為什么 VRAM 顯示卡較貴但也較快的原因。

  WRAM 只被使用在 Matrox 的顯示卡上(注: 這是 Matrox 自己研發(fā)的),它也具有 dual port 的設(shè)計(jì),但是結(jié)構(gòu)更加精密,所以它比 VRAM 還快,但是生產(chǎn)成本卻比它少 20%。(但是買不到 - 我也一樣)。

  可能你還搞不清楚,為什么提供高刷新率和高解析度的顯示卡通常都是使用這兩種顯存?

  你應(yīng)該好好想想以下的事情,顯示屏刷新率 (refresh rate) 較高的意思也就是說 RAM DAC 將一張全顯示屏的畫面資料送給顯示器的頻率比在低刷新率時(shí)要更加頻繁。因此 RAM DAC讀取顯存的次數(shù)會更加頻繁(注: 顯示屏刷新率越高,越不易感覺到顯示屏的閃爍,對眼睛比較好)。

  這只能透過使用 VRAM/WRAM 來解決,因?yàn)樗麄兛梢酝高^第二個(gè) port 來讀取顯存, 不然的話,使用 DRAM/EDO 的顯示卡,你就會看到顯示的效能就會降的非常多。

  你不相信? 好吧,只要跑一下你最喜歡的顯示測試軟件就知道了,首先先在低刷新率,然后再跳到高刷新率-假如你的卡是 DRAM/EDO 顯示卡,你將看到有很明顯的差別。 這在較高的色彩之下也同樣適用。

  在 256 色(8bit)及解析度 1024x768 的顯示屏上,RAM DAC 需要讀取顯存資料 786432 bytes 送到顯示器以在顯示屏上形成一個(gè)完整的畫面。(注: 8 bit=1 bytes,1024x768=786432 點(diǎn),所以一個(gè)整個(gè)顯示屏的畫面共需 786432x1=786432 bytes)

  而在 1677 萬色(24bit),RAM DAC 就需要讀取 2359296 byte,這要花更多的時(shí)間。所以你那便宜的卡從低色彩調(diào)到全彩的時(shí)候,你常常無法使用跟低色彩一樣高的刷新率,原因就在這里。 (注: 例如你使用 75 和 90 MHz 的顯示屏刷新率,去跑 xing 算張數(shù),你會看到很明顯的差別, 用低解析度跟高解析度去跑,情況也是一樣) 。

其他對付這個(gè)問題的方法是增加video memory bus size。 三年前每個(gè)人都對剛推出的 32 bit 顯示卡感到非常地震驚。 這些卡在顯卡芯片、顯存和 RAM DAC 之間具有 32 bit data path。 有了這個(gè) 32 bit 的 data path,你一次可以傳輸 4 byte(32 bit/8=4 byte)。

  后來出現(xiàn)了 64 bit 的顯示卡,等於一次同時(shí)可傳輸 8 byte,這是目前的標(biāo)準(zhǔn)。 而且就在最近不久,有一些新的顯卡芯片問世,具有 128 bit 的 data path ,等於一次傳輸 16 byte。

  由此可知,使用 VRAM/WRAM 和具有寬 data path 的顯示卡效能最好。 如果顯示卡的芯片具有 128 bit data path,一定要使用 VRAM/WRAM。 ET6000 芯片 就是一個(gè)很好的例子。

  在對這個(gè) 128 bit data path 感到高興之馀, 我們不應(yīng)該忘記一件非常重要的事情: 一般用在大部分顯示卡上 8x1Mbit 顯存只具有 32 bit 的 data path !!! 因此,128 bit 的芯片如果配上這種顯存,一次也只能存取32bit!!!

  這就是為什么所有的 64 bit 顯示卡假如只內(nèi)建 1 MB 的顯存,效能就會慢非常多。 不要買這種顯示卡!!!! (注: 這里的 1MB 是指 8 塊 1Mbit 顯存芯片所組成的 1 MB, 這是過去的顯示卡可見到,如VESA,VL-bus,或早期的 PCI 顯示卡。 這種卡市面上已經(jīng)買不到,除非你買中古貨。 現(xiàn)在市面上的 PCI 顯示卡內(nèi)建 1MB 的顯存, 但是他的 1MB 是由 2 個(gè) 512K 的 DRAM 或 EDO 所組成的, 而且都可以升級到 2MB 或更高, 這些顯存的 data path 為 64 bit,正好配上 64 bit 的芯片組,例如 S3 trio64 )。

  具有128 bit data path的ET6000芯片需要特殊的顯存搭配才能發(fā)揮他的128 bit data path的功能,這就是 MDRAM(multi bank DRAM)。//本文來自武林網(wǎng)www.companysz.com

  這種顯存跟一般的DRAM在結(jié)構(gòu)上有所不同,所以透過interleaving和其他技巧一次可以被存取128bit,即使卡上只有 2 或 2.25 MB 的顯存。 (注: 這就是為何 ET6000 顯示卡的顯存有 2.25 這種奇怪的數(shù)字) Number Nine Imagine 128 使用這種芯片,但是卻內(nèi)建 4MB 顯存,否則就無法使用 128 bit data path。

  第三個(gè)讓顯存存取更快速的很明顯的方法就是直接增加 video chipset/video RAM/RAM DAC 的頻率(clock speed) (注: 意思也就是增加外頻)。

  在很多年以前,顯卡芯片的速度早就可以跑的比主機(jī)板顯存的總線速度還快。 現(xiàn)在 ET6000 芯片很快就可以跑 100 MHz ( Tseng 現(xiàn)在對這個(gè)還有問題,目前最快的是 90 MHz 而且其他顯卡芯片甚至跑的還更快。 為此(使用較高的外頻),很明顯地你也需要特殊的顯存, 因?yàn)槲覀兌贾溃覀兊?Pentium 板子上的主顯存最大只跑 66 MHz 的 clock speed(有的例外 75, 有的還有 83)。

  MDRAM 可以辦到,而且現(xiàn)在最新的顯示顯存就是 SDRAM。 SGRAM 不過是 SDRAM (synchronous DRAM) 的「顯示版本」而已,所以我們知道它的速度可以高達(dá) 125 MHz !!!

  總結(jié)以上所有的觀點(diǎn),我們發(fā)現(xiàn),要有最理想的效能, PCI 系統(tǒng)應(yīng)該要使用最新的芯片組并且具備更高的PCI clock (也就外頻越高越好)。還有顯示卡上要有高效能的芯片或 VRAM/WRAM的顯存或?qū)挼膁ata path,或最好三者兼具!
發(fā)表評論 共有條評論
用戶名: 密碼:
驗(yàn)證碼: 匿名發(fā)表
主站蜘蛛池模板: 91在线播放国产 | 在线播放黄色网址 | 久久一本日日摸夜夜添 | 国产一区二区三区在线免费观看 | 91久久综合 | 毛片在哪里看 | 国产精品白嫩白嫩大学美女 | 免费观看一区 | 成年人激情在线 | 欧美一级淫片007 | 中文字幕一区在线观看视频 | 黄色片在线播放 | 视频一区二区三区免费观看 | a集毛片| 欧美精品成人一区二区在线观看 | 精品一区二区在线观看 | 女教师~淫辱の动漫在线 | 激情97 | 美女wc| 国产精品美女久久久免费 | 国产二区三区四区 | 精品久久久久久久久亚洲 | 国产一级免费片 | 国产一级做a爱片在线看免 2019天天干夜夜操 | 久草在线视频新 | 成人污在线 | 久久九九热re6这里有精品 | 91社区在线观看 | 美女黄影院 | 亚洲5区 | 国产精品成人久久久久a级 av电影在线免费 | 色的综合 | 美国av片在线观看 | 亚洲午夜在线观看 | 九九热视频免费在线观看 | 粉嫩蜜桃麻豆免费大片 | 91久久夜色精品国产网站 | 欧美视频一级 | 毛片在线播放视频 | 亚洲嫩草av| 亚洲福利视 |