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,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于計算機顯卡小知識,希望對大家能有所幫助。
顯存位寬的意義以及計算方式
衡量顯存的指標有兩個: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,以此類推);位寬就是交換數(shù)據(jù)時的“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。
顯卡位寬的計算方法是:單顆顯存的位寬×顯存顆??倲?shù),而顯卡的工作頻率則是由顯存顆粒出廠時標注納秒數(shù)的倒數(shù)來計算的。顯存帶寬與顯存位寬以及顯存頻率之間存在一個關系式: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。
認識顯存的三種封裝形式
顯存從封裝上來說通常有三種: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顯存信號傳輸延遲小,頻率上限比TSOP的要高,目前最高可達1GHz,而TSOP只能達到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最高只能達到16bit。舉例來說,最新的NV40其顯存位寬已達256bit,通過計算可知需要8顆mBGA的顯存。
再次,封裝的不同導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題,mBGA的成本要比TSOP高,這也是其用于高端產(chǎn)品的一個因素。
顯存從類型上來說目前主要有以下幾種:SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory,同步動態(tài)隨機存取存儲器)、DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM雙倍速數(shù)據(jù)傳輸同步動態(tài)隨機存取存儲器)、DDRII/III SDRAM。
SDRAM只能在一個時鐘周期內(nèi)進行一次數(shù)據(jù)讀寫,而DDR SDRAM則可以在一個時鐘周期的上升和下降沿各進行一次數(shù)據(jù)讀寫。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的升級產(chǎn)品,它具有更低的功耗、更高的頻率、更小的延遲時間、更小的封裝、以及最重要的高帶寬。
顯卡上各個電路和芯片的作用
1、GPU核心電壓轉(zhuǎn)換電路,是由1個電源芯片+2個MOS管+6個貼片大電容+大個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,直接翻譯過來就是“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個毫歐姆以下。);
2、顯卡的BIOS芯片,通常是一顆閃存,它存儲了顯卡的一些基本的配置信息及驅(qū)動程序;
3、顯存電壓轉(zhuǎn)換電路,是由1個穩(wěn)壓芯片+2個貼片電解電容組成,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,如上中四個藍色圓柱體。
另外還有一些用于信號退耦、濾波的貼片小電容等,如上圖中綠線所框的三個元件。
認識顯卡接口&結(jié)論
視頻信號無需轉(zhuǎn)換,信號無衰減或失真,顯示效果提升顯著,將時候VGA接口的替代者。VGA是基于模擬信號傳輸?shù)墓ぷ鞣绞剑陂g經(jīng)歷的數(shù)/模轉(zhuǎn)換過程和模擬傳輸過程必將帶來一定程度的信號損失,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)字信號原封不動地傳輸給顯示器,從而避免了在傳輸過程中信號的損失。DVI接口可以分為兩種:僅支持數(shù)字信號的DVI-D接口和同時支持數(shù)字與模擬信號的DVI-I接口。不過由于成本問題和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,它是用來將亮度和色度分離輸出的設備,主要功能是為了克服視頻節(jié)目復合輸出時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的顯示設備上。它也可以用來接傳統(tǒng)電視機的,也就是說我們可以把電視機用來當顯示器。
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)換好的模擬信號輸出到CRT或者LCD顯示器中?,F(xiàn)在幾乎每款顯卡都具備有標準的VGA接口,因為目前國內(nèi)的顯示器,包括LCD,大都采用VGA接口作為標準輸入方式。標準的VGA接口采用非對稱分布的15pin連接方式,其工作原理是將顯存內(nèi)以數(shù)字格式存儲的圖象信號在RAMDAC里經(jīng)過模擬調(diào)制成模擬高頻信號,然后在輸出到顯示器成像。它的優(yōu)點有無串擾、無電路合成分離損耗等。它共有五路信號,三路色彩信號:R、G、B,兩路掃描信號:水平掃描、垂直掃描,其余管腳為地回路。