最新计算机组装与维护教程2013第5章

第5章 显卡和显示器 5.1 显 卡 5.2 显 示 器 习题五

第5章 显卡和显示器 5.1 显 卡 5.2 显 示 器 习题五

5.1 显 卡显卡(见图5.1.1)是计算机处理和传输图像信号的设备，

提供了计算机同显示设备之间交换数据的接口，它是一块电路板，主要功能是将CPU处理后的数字信号转换成显示器所能显 示的模拟信号。如今的显卡除了上述功能外还具备了3D图形处 理能力，使计算机对图形图像的处理能力大大加强，尤其是一 些游戏软件。要想充分地展示其功能，一块性能良好的显卡是

必需的。

5.1.1 显卡的基本组成部分显卡又称为显示适配器，主要由显示芯片、显示内存、显 卡BIOS、总线接口以及显卡插座等组成。 1.显示芯片 显示芯片是决定显卡性能最重要的部分之一，一般显卡命 名都是以此为标准的。目前的显示芯片多为64位或128位，可分 为2D显示芯片和3D显示芯片。2D显示芯片在处理3D图像和特

效时主要依赖CPU的处理能力，称为“软加速”;3D显示芯片将三维图像和特效处理功能集中在显示芯片内，即所谓的“硬 件加速”功能。如图5.1.2所示为nVIDIA公司的GeForce 6600芯 片。

图5.1.1 显卡

图5.1.2 GeForce 6600芯片

2.显示内存 显示内存又叫显存(Video RAM),是用来暂时存储经过显

示芯片处理后的图形数据，显存越大，显卡支持的最大分辨率越大，3D应用时的贴图精度就越高。显示内存的种类主要有 SDRAM,SGRAM,DDR SDRAM等几种。显存的处理速度通常 用纳秒数来表示，这个数字越小，说明显存的速度越快。

3.显卡BIOS 显卡BIOS主要用于存放显示芯片与驱动程序之间的控制程

序，另外还有显卡的型号、规格、生产厂家及出厂时间等信息。开机时，通过显示BIOS内的一段控制程序，将这些信息反馈到 屏幕上。 早期的显卡BIOS都用掩膜ROM,用户无法修改升级，现在 显卡BIOS都采用EEPROM芯片，可通过专用程序进行升级。

4.总线接口显卡总线接口是显卡与计算机总线连接的桥梁，可分为PCI, VGA及PCI-E等几种。其中PCI-E是如今最为热门的显卡总线接 口，以其高速的传输速率赢得了广大用户的青睐。

5.显卡输出端口显卡所处理的信息最终都要输出到显示器上，显卡插座的 作用是连接显卡与显示器。CRT显示器因为设计制造上的原因， 只能接收模拟信号输入，这就需要显卡能输入模拟信号。VGA (Video Graphics Array)接口就是显卡上输出模拟信号的接口， 又叫D-Sub接口，是一种D型接口，上面共有15个针孔，分成3 排，每排5个，如图5.1.3所示。

图5.1.3 VGA接口

虽然液晶显示器可以直接接收数字信号，但很多低端产品

为了与VGA接口显卡相匹配

,也采用了VGA接口。VGA接口是显卡上应用最为广泛的接口类型，绝大多数的显卡都带有此种 接口。 有些显卡为了能连接LCD显示器，同时拥有D-Sub和DVI两 种接口，用户既可以连接CRT显示器又可以连接LCD显示器，

如图5.1.4所示。

图5.1.4 双接头的显卡

5.1.2 衡量显卡的指标 显卡的性能指标作为衡量一款显卡好坏的标准，主要有以

下几点：1.显存容量 显存在CPU和图形芯片的数据交换过程中有着重要的作用， 同时显存可以作为图形显示芯片3D运算的数据缓存。显存容 量决定了显示芯片能处理的数据量，其单位为MB,如128 MB,

256 MB。理论上讲，显存越大，显卡性能越好，实际显卡的性能要受到很多因素的制约。

2.显存位宽 显存位宽是指单位时钟周期内所能传送数据的位数，单位

为bit,位数越大则瞬间所能传输的数据量就越大，目前市场上的显存位宽有64 bit,128 bit和256 bit。 3.显存带宽 显存带宽也是显卡的一个重要参数，是指显示芯片与显存 之间的数据交换速度，单位为GB/s。显存带宽的计算公式是：

显存带宽=工作频率×位宽÷8。要得到高分辨率、高色深、高刷新率的3D画面，就必须要求显卡具有较大的显存带宽。

4.核心频率 核心频率是指图形显示芯片的工作频率。工作频率的高低

在一定程度上可以反映出图形芯片的性能。不过显卡的性能是由核心频率、显存、像素管线、像素填充率等多方面共同决定 的，因此核心频率并不一定真正代表显卡性能的强弱。 5.像素填充率 像素填充率是指每秒钟图形芯片能在显示器上画出的点的 数量。如屏幕分辨率为800×600 dpi,刷新率为60,则所需的 最小像素率为60×800×600=2 880万像素/秒。像素填充率越

高，显卡的性能就越好。

6.色深 色深是指在某一分辨率下，每个像素可显示的颜色数，它 的单位是bit。每个像素可显示的颜色数取决于显卡上给它分配 的DAC位数，位数越高，每个像素可显示出的颜色数目就愈多。 如32位色，是指用32位二进制数来表示一个像素，共能够表示2

的32次方种颜色。颜色数越多，显示画面颜色就越逼真。色深通常用来表示显卡的2D性能。而显卡的3D性能主要由Vertex Shader(顶点着色引擎)和Pixel Shader(像素着色引擎)技术 来决定。Vertex Shader用来描述3D物体的几何形状、控制光亮 和阴影；而有了Pixel Shader,图像就能实现照片级别的效果。

5.1.3 显卡的分类

显卡按工作原理分为二维显卡和三维显卡；按总线类型分为PCI总线显卡、AGP总线显卡和最新的PCI Express总线显卡。 1.PCI总线的显卡 PCI总线属于并行总线，总线频率为33 MHz,总线带宽达 到133 MB/s,连接在PCI总线

上所有设备共享该总线的133 MB/s

带宽。这种总线状态应付原先的声卡、网卡以及USB 1.1还不成问题，但是随着人们对传输速率要求的提高，PCI总线已经成为 系统的性能“瓶颈”。

2.AGP总线的显卡

AGP即“加速图形端口”,实际上也是由PCI总线发展而来，使用比PCI总线更高的总线频率66 MHz,133 MHz甚至更 高。虽然目前已经达到8×接口，总线带宽也提升至较高的2.1 GB/s,但实际它依然无法满足顶级3D核心的带宽需求，不可 避免地成为下一代高性能3D核心的性能“瓶颈”。

3.PCI Express总线的显卡 PCI Express总线属于串行总线，点对点传输，每个传输通 道独享带宽。特别值得一提的是，PCI Express总线还支持双向 传输模式和数据分路传输模式。其中数据分路传输模式即PCI

Express总线的×1,×2,×4,×8,×12,×16和×32多通道连接，×1单向传输带宽即可达到250 MB/s,双向传输带宽更 可实现夸张的500 MB/s,绝非PCI总线可比。

5.1.4 显卡选购指南

显卡的性能直接影响到人们的视觉感受，选择一款适合自己的显卡对计算机用户来说尤为重要，下面就对显卡的选购做 以简单介绍，以供用户参考。 1.确定需求 在购买显卡时，用户一定要明白自己究竟有什么需求，不

同的用途可按不同的档次进行选择，以免造成浪费。对于一般普通家庭的打字、上网、游戏、多媒体等需求，主流显卡都能 满足，而对于游戏发烧友来说，拥有一款高档次的显卡，才能 发挥3D游戏的强大功效，经济条件允许的用户可选择nVIDIA 和ATi的高端产品。

2.合理选择品牌 显卡是目前计算机中最为复杂的部件，市场上的显卡厂家、

产品型号令用户目不暇接，往往不同品牌的产品，即使产品规格、型号、图形显示芯片以及功能完全相同，它们的价格也都 各不相同。用户选购时应尽量选择一些知名品牌的产品，如丽 台、华硕等，也可以考虑一些中小品牌产品，如太阳花、七彩 虹等，至于杂牌甚至无品牌产品，尽管便宜，但从用料、做工 及产品稳定性等多种因素考虑，不建议用户购买。

3.认清显卡的显存

显存是显卡上的关键部件，它的品质会直接关系显卡的最终性能表现。显示芯片决定了显卡所能够具备的基本功能，但 是显卡最终的性能还是由显存来决定。显存位宽越大，显存的 带宽也就越大。目前市场上的显存位宽一般为64位和128位，也 有高档次的256位，如Radeon 9700Pro,但是主流的显卡一般都 是64位和128位。用户选购时一定要认真查询显卡的公版标准， 配置确定的显存基本规格和鉴定显存的位宽。

5.2 显 示 器显示器又叫监视器(Monitor),是计算机的主要输出设备，

也是

用户与计算机沟通的主要桥梁。在计算机显示系统中，显卡的质量固然重要，但是没有同样好质量的显示器与之匹配， 也不可能实现高质量的图像显示画面。通常，显卡的分辨率指 标高于显示器所能达到的分辨率指标，所以，只有高技术指标 的显示器与显卡指标匹配，才能有高性能的显示系统。

显示器按工作原理主要有CRT(Cathode Ray Tube Display,

阴极射线管)显示器、LCD(Liquid Crystal Display,液晶显示器)显示器、LDD发光二极管显示器、等离子显示器等，市场 上最多的为CRT显示器和LCD显示器。

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