計(jì)算機(jī)顯卡小知識(shí)
計(jì)算機(jī)顯卡小知識(shí)
顯卡是中間那顆四四方方的家伙，就是GPU，是英文Graphics Processing Unit的字頭縮寫(xiě)，直接翻譯就是“圖像處理單元”，是顯卡上面最重要最昂貴的元件。這里給大家分享一些關(guān)于計(jì)算機(jī)顯卡小知識(shí)，希望對(duì)大家能有所幫助。
顯存位寬的意義以及計(jì)算方式
衡量顯存的指標(biāo)有兩個(gè)：頻率和位寬。頻率就是所能處理的速度，也就是與GPU交換數(shù)據(jù)的速度，單位是ns或MHz(換算公式：1ns=1000/1MHz、2ns=1000/2MHz，以此類(lèi)推);位寬就是交換數(shù)據(jù)時(shí)的“通道”，單位為bit。顯存的頻率越快，通道的數(shù)量越多，可以同時(shí)處理的數(shù)據(jù)量就越大，整塊顯卡性能就越好。
顯卡位寬的計(jì)算方法是：?jiǎn)晤w顯存的位寬×顯存顆粒總數(shù)，而顯卡的工作頻率則是由顯存顆粒出廠時(shí)標(biāo)注納秒數(shù)的倒數(shù)來(lái)計(jì)算的。顯存帶寬與顯存位寬以及顯存頻率之間存在一個(gè)關(guān)系式：SDRAM顯存帶寬=顯存工作頻率(MHz)x總顯存位寬(bit)÷8;DDR SDRAM顯存帶寬=顯存工作頻率(MHz)x總顯存位寬(bit)x2÷8。
認(rèn)識(shí)顯存的三種封裝形式
顯存從封裝上來(lái)說(shuō)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)，從左至右，TQFP、TSOP、mBGA
由于TQFP封裝形式的工作最高頻率在200MHz左右，目前已經(jīng)逐漸被TSOP和BGA所取代。TSOP和BGA這兩種顯存有什么區(qū)別呢?
首先，mBGA顯存信號(hào)傳輸延遲小，頻率上限比TSOP的要高，目前最高可達(dá)1GHz，而TSOP只能達(dá)到400MHz左右，mBGA通常用于高端產(chǎn)品。其次，單顆mBGA的位寬要比單顆TSOP的大，通常都是32bit的，而TSOP最高只能達(dá)到16bit。舉例來(lái)說(shuō)，最新的NV40其顯存位寬已達(dá)256bit，通過(guò)計(jì)算可知需要8顆mBGA的顯存。
再次，封裝的不同導(dǎo)致這兩種顯存的引腳性能不一樣，TSOP的引腳外露，容易受到各種雜訊干擾;最后由于制造工藝的問(wèn)題，mBGA的成本要比TSOP高，這也是其用于高端產(chǎn)品的一個(gè)因素。
顯存從類(lèi)型上來(lái)說(shuō)目前主要有以下幾種：SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory，同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM雙倍速數(shù)據(jù)傳輸同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器)、DDRII/III SDRAM。
SDRAM只能在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)進(jìn)行一次數(shù)據(jù)讀寫(xiě)，而DDR SDRAM則可以在一個(gè)時(shí)鐘周期的上升和下降沿各進(jìn)行一次數(shù)據(jù)讀寫(xiě)。因此在頻率和位寬相同的情況下，DDR SDRAM顯存是SDRAM顯存數(shù)據(jù)傳輸速度的兩倍。DDRII SDRAM是由于新款GPU需要高數(shù)據(jù)帶寬而采用的，是DDR SDRAM的升級(jí)產(chǎn)品，它具有更低的功耗、更高的頻率、更小的延遲時(shí)間、更小的封裝、以及最重要的高帶寬。
顯卡上各個(gè)電路和芯片的作用
1、GPU核心電壓轉(zhuǎn)換電路，是由1個(gè)電源芯片+2個(gè)MOS管+6個(gè)貼片大電容+大個(gè)的黑色方體電感所組成，這里用的貼片大電容一定要選用LOE ESR的電容，以保證此電源轉(zhuǎn)換電路具有較高的工作效率，較低的發(fā)熱，為GPU提供純凈而穩(wěn)定的核心電壓(LOW ESR，即Low Equivalent Series Resistance，直接翻譯過(guò)來(lái)就是“低等效串聯(lián)阻抗”，這種電容的等效串聯(lián)阻抗值通常在20-30個(gè)毫歐姆以下。);
2、顯卡的BIOS芯片，通常是一顆閃存，它存儲(chǔ)了顯卡的一些基本的配置信息及驅(qū)動(dòng)程序;
3、顯存電壓轉(zhuǎn)換電路，是由1個(gè)穩(wěn)壓芯片+2個(gè)貼片電解電容組成，為顯存提供所需電能;
電容除了上面所講的貼片形式的LOW ESR電容以外，還有插件形式的電解電容，如上中四個(gè)藍(lán)色圓柱體。
另外還有一些用于信號(hào)退耦、濾波的貼片小電容等，如上圖中綠線所框的三個(gè)元件。
認(rèn)識(shí)顯卡接口&結(jié)論
視頻信號(hào)無(wú)需轉(zhuǎn)換，信號(hào)無(wú)衰減或失真，顯示效果提升顯著，將時(shí)候VGA接口的替代者。VGA是基于模擬信號(hào)傳輸?shù)墓ぷ鞣绞?，期間經(jīng)歷的數(shù)/模轉(zhuǎn)換過(guò)程和模擬傳輸過(guò)程必將帶來(lái)一定程度的信號(hào)損失，而DVI接口是一種完全的數(shù)字視頻接口，它可以將顯卡產(chǎn)生的數(shù)字信號(hào)原封不動(dòng)地傳輸給顯示器，從而避免了在傳輸過(guò)程中信號(hào)的損失。DVI接口可以分為兩種：僅支持?jǐn)?shù)字信號(hào)的DVI-D接口和同時(shí)支持?jǐn)?shù)字與模擬信號(hào)的DVI-I接口。不過(guò)由于成本問(wèn)題和VGA的普及程度，目前的DVI接口還不能全面取代VGA接口。要使用DVI接口，顯示器上也必須有DVI接口才行;
液晶顯示器上的DVI接口
S-Video(S端子，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(lái)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(shí)的亮度跟色度的互相干擾。S端子的亮度和色度分離輸出可以提高畫(huà)面質(zhì)量，可以將電腦屏幕上顯示的內(nèi)容非常清晰地輸出到投影儀之類(lèi)的顯示設(shè)備上。它也可以用來(lái)接傳統(tǒng)電視機(jī)的，也就是說(shuō)我們可以把電視機(jī)用來(lái)當(dāng)顯示器。
VGA(Video Graphics Array 視頻圖形陣列)接口,也就是D-Sub15接口，作用是將轉(zhuǎn)換好的模擬信號(hào)輸出到CRT或者LCD顯示器中。現(xiàn)在幾乎每款顯卡都具備有標(biāo)準(zhǔn)的VGA接口，因?yàn)槟壳皣?guó)內(nèi)的顯示器，包括LCD，大都采用VGA接口作為標(biāo)準(zhǔn)輸入方式。標(biāo)準(zhǔn)的VGA接口采用非對(duì)稱(chēng)分布的15pin連接方式，其工作原理是將顯存內(nèi)以數(shù)字格式存儲(chǔ)的圖象信號(hào)在RAMDAC里經(jīng)過(guò)模擬調(diào)制成模擬高頻信號(hào)，然后在輸出到顯示器成像。它的優(yōu)點(diǎn)有無(wú)串?dāng)_、無(wú)電路合成分離損耗等。它共有五路信號(hào)，三路色彩信號(hào)：R、G、B，兩路掃描信號(hào)：水平掃描、垂直掃描，其余管腳為地回路。
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