05顯卡選修課2

1、計算機組裝與維護,第5章 顯 示 卡,顯示卡，簡稱顯卡，又稱為視頻卡、視頻適配器、圖形卡、圖形適配器、顯示適配器等，是微機最基本的組成部分之一。顯示卡的作用就是把CPU送來的圖像數(shù)據(jù)轉換成顯示器接收的格式，并向顯示器提供信號，控制顯示器正確顯示。目前，顯示卡已經(jīng)成為繼CPU之后發(fā)展最快的部件，微機的圖形性能已經(jīng)成為決定微機整體性能的一個重要因素。,5.1 顯示卡的分類、結構和主要參數(shù),獨立顯示卡是一塊獨立的電路板，如圖5-1所示

2、，安裝在主板的擴展槽中。,,5.1.1 顯示卡的分類顯示卡有許多分類方法：1．按顯示卡的接口標準分類：MDA（單色）、CGA（彩色）、EGA（增強圖形卡）、VGA（視頻圖像陣列）、SVGA （高級視頻圖像陣列）2．按顯示卡與PC的總線接口分類：ISA、EISA、VESA、PCI、AGP、PCI-E3．按顯示卡的圖形功能分類：2D、3D、2D+3D4．按顯示卡的顯示芯片分類：NVIDIA、AMD5．按是否是整合顯示卡分類：獨

3、顯、集成6．按顯示卡的應用領域分類：普通用戶、發(fā)燒友、商業(yè)、專業(yè)四級7．按顯示卡的品牌分類：七彩虹、昂達、小影霸等。,,5.1.2 顯示卡的結構如圖5-2所示是一塊PCI-E×16顯示卡的結構（已經(jīng)去掉散熱器）。,1．顯示芯片GPU：圖形處理器，主要將總線傳輸?shù)娘@示數(shù)據(jù)進行建構、渲染后輸出到屏幕。2．顯示內存：顯卡緩沖存儲器3．顯示卡BIOS：存放顯示芯片與驅動程序之間的控制程序，以及型號、規(guī)格、廠家等。常見的顯

4、示卡BIOS廠家有AMD、ATMEL等。,4．供電單元：高端顯卡需要主板提供額外電源。5．總線接口：AGP 、PCI、PCI-E*166．輸出接口（1）VGA（Video Graphics Array，視頻圖形陣列）接口（D-SUB接口，15孔），VGA插座的外觀如圖5-5所示。,,（2）DVI（Digital Visual Interface，數(shù)字視頻接口） DVI插座的外觀如圖5-6所示。圖5-6a中的接口負責

5、數(shù)字輸出，圖5-6b中的接口負責數(shù)字轉換成模擬輸出。,,（3）HDMI（High Definition Multimedia InterFace，高清晰多媒體接口）：正在取代DVI，成為連接消費類電子設備的標準接口。 如圖5-5所示。（4）DisplayPort接口：全新數(shù)字視頻音頻接口，為開放標準。 如圖5-5所示。,7．顯示卡的散熱裝置 常見的顯示卡散熱器有散熱片、風扇、熱管、渦輪式風冷等

6、幾種，如圖5-7所示。,5.1.3 顯示卡的主要參數(shù)1．顯示芯片（1）芯片廠商 目前主流獨立顯示芯片廠商主要有兩家：NVIDIA和AMD-ATI。其部分顯示芯片外觀如圖5-8所示。,,（2）開發(fā)代號（3）芯片型號：有缺陷還能用的作為低端產(chǎn)品。（4）核心頻率（5）制造工藝：電路之間的距離，如40nm。（6）顯示芯片位寬：內部數(shù)據(jù)總線寬度，如256bit。（7）刷新頻率：CPU向顯示器傳送信號，每秒刷新屏幕

7、的次數(shù)。一般在56---120Hz，建議85Hz以上。（8）最大分辨率：顯卡輸出給顯示器上所能描繪的最大像素點數(shù)目，分水平和垂直點數(shù)。如2048*1536。（9）色深：顯卡在一定分辨率下可以同屏顯示的色彩數(shù)。（10）流處理器（渲染器，著色器）單元（11）光柵操作單元（ROPs，Raster Operations Units）,,2．顯存顆粒（1）顯存類型常見的顯存顆粒如圖5-9所示。,,（2）顯存位寬（3）顯存帶寬（4）

8、顯存容量（5）顯存時鐘周期（顯存速度）（6）顯存頻率,,3．GPU的其他技術（1）3D API?  DirectX：微軟的圖形接口程序。?  OpenGL：美國SGI開發(fā)的3D圖形庫。?  Heidi：Autodesk在CAD、動畫、可視化軟件領域中最重要的主流支撐應用軟件接口。（2）ATI Eyefinity技術 ATI Eyefinity

9、技術是AMD顯示卡最新的多屏顯示技術，Radeon HD 5000系列單個GPU就能同時連接最多6臺液晶顯示器，如圖5-10所示。,,,（3）NVIDIA 3D Vision Surround技術3D Vision Surround（立體多屏環(huán)繞）技術是NVIDIA顯示卡最新的多屏顯示技術，最多只能達到3屏，但它支持3D立體效果，是3D Vision技術的擴展增強版。如圖5-11所示。,5.2 主流顯示芯片,現(xiàn)在主流的GPU主要來自

10、NVIDIA和AMD。5.2.1 NVIDIA顯示芯片1．GeForce GTX 400系列GeForce GTX 480和470的外觀如圖5-12所示。,,,,2．GeForce GTX 200系列GeForce GTX 200系列采用第二代NVIDIA統(tǒng)一架構和NVIDIA CUDA技術，采用G200核心，單芯片GPU有GTX 285/280/275/260/250/240/220等型號，其常見型號的具體參數(shù)見表3-1。,

11、,5.2.2 AMD顯示芯片1．Radeon HD 5000系列Radeon HD 5770/5750 GPU的外觀如圖5-13所示。,,,,2．Radeon HD 4000系列Radeon HD 4800系列GPU的外觀如圖5-14所示。Radeon HD 4800系列的規(guī)格見表5-2。,5.3 核心顯示卡,5.3.1 Intel核心顯示卡 Intel公司在第一代Westmere微架構的Core i

12、5-600/Core i3/Pentium中首次集成了顯示卡，打開CPU頂蓋后可以看到兩個核心，如圖5-15所示。 在第二代Sandy Bridge微架構的Core i7/i5/i3/Pentium中，CPU與GPU真正融合在一起，Intel把這個GPU稱為核心顯示卡。如圖5-16所示。,,,,,,5.3.2 AMD核心顯示卡 2011年1月發(fā)布了面向入門級用戶的AMD E系列APU，2011年6

13、月發(fā)布了面向桌面主流用戶的AMD A系列APU。它們具有比Intel第二代Core i的核心顯示卡更強大的性能。,5.4 高清視頻解碼技術,1．高清數(shù)字電視的概念2．高清標準格式 數(shù)字高清視頻有清晰度等級不同的3種圖像顯示格式，分別是：720/60p（1280×720p）、1080/60i/50i（1920×1080i）、1080/24p/25p/30p（1920×1080p）。

14、其中i為interlace，即隔行掃描；p為progressive，即逐行掃描。 所以，真正全高清顯示卡=HDMI+HDCP+HD Video +Dobly 5.1。如圖5-17所示。,,,3．高清視頻的3種編碼（1）H.264編碼（2）VC-1編碼（也稱WMV-HD）（3）MPEG-2 TS編碼4．高清設備接口標準（1）HDMI標準HDMI插孔及連接線插頭，如圖5-18所示。,,在Windows Vis

15、ta/7中對HDCP也有了強制性的要求，如圖5-19所示。,,（2）DisplayPort接口標準DisplayPort接口外觀如圖5-20所示。,,DisplayPort標準具有下列特點：?  高帶寬。?  最大程度整合周邊設備。?  同時適合內外接口。?  具備高度的可擴展特性。?  內容保護技術更可靠。,,（3）DiiV

16、A接口標準DiiVA技術相對于HDMI有下面一些特點。?  DiiVA采用菊花鏈的連接方式。如圖5-21所示。,,,而HDMI 1.3采用Point to Point的連接技術，如圖5-22所示。,表5-4是HDMI與DiiVA標準的比較，DiiVA除了可以支持非壓縮的音視頻數(shù)據(jù)流以外，還可以支持USB 2.0、Ethernet的數(shù)據(jù)傳送協(xié)議。,,?  DiiVA采用了高級的電源管理技術POD

17、（Power on DiiVA）。如圖5-23所示。,,?  在DiiVA鏈路中除了使用Video Link進行視頻傳輸外，還有專門用于數(shù)據(jù)/音頻/命令傳輸?shù)腍ybrid Link（混合鏈路或稱為Data channel）。?  Video Link和Hybrid Link的高速傳輸使其可以支持高色深、高刷新率和高分辨率。表5-5是DiiVA標準可以支持的分辨率列表，目前HDMI可以支持最高4K

18、×2K的分辨率，16bit的色深，240Hz的刷新率，同時也可以支持3D的影像。,,,,?  DiiVA的線纜可以通過Relay mode支持，傳輸距離高達25m，而且其這可以通過普通的Cat6、Cat6a、Cat7的以太網(wǎng)線進行傳輸。,5.5 實訓,5.5.1 顯示卡的選購1．普通應用型2．高檔玩家型3．特殊需求型,,5.5.2 顯示卡的安裝 顯示卡的硬件安裝很簡單，先去掉