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显卡-第6章

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荼挥成涞侥诖胬锊⒖刂普鱿钥ǖ墓ぷ鳌T贒OS下显示卡是不需要任何驱动程序的,Windows的启动也依赖于显示卡BIOS的支持。
    各种显示卡分别对应自己的BIOS和驱动程序,这样显示卡才能发挥最佳的效果。厂商在设计和生产显示卡时,就为显示卡配备了BIOS,但随着用户的使用和计算机软件的更新升级,显卡有一些不完善的小问题就一定会暴露出来,这时,厂商就会重新设计、完善和升级显示卡BIOS和驱动程序,这就需要对显卡的BIOS进行升级。同时现在产品研制开发的日程越来越短,更新频率越来越快,在显卡推出时难免显卡BIOS没有全面发挥出显卡的性能,必要的升级也能让显卡BIOS发挥更强的功能。
    显卡BIOS升级就是通过必要的软件把厂商提供的新BIOS文件,写入到显卡的ROM中去。显卡BIOS是存放在存储器(ROM)里,不同厂商选用的ROM类型各有不同,并非所有的显卡都支持对BIOS的升级。如果显示卡使用的是一次性的PROM(可编程只读存储器)那将无法进行升级。如果使用的是EPROM(可擦写可编程只读存储器),那么理论上是可以升级的,但必须要有专用的设备才能进行,对于用户来说没什么意义。如果显卡采用的是FlashEPROM(闪存)或EEPROM(电擦写可编程只读存储器),那么显卡将自由升级,目前绝大多数显卡都采用了此类ROM,方便用户自行升级。
    虽然显卡BIOS升级能带来不少的好处,但对于基本初学者还是不建议升级,因为升级存在一定的危险性。一旦升级时发生错误,补救起来会很麻烦!
  什么是DDR2显存
  DDR2显存可以看作是DDR显存的一种升级和扩展,DDR2显存把DDR显存的“2bitPrefetch(2位预取)”技术升级为“4bitPrefetch(4位预取)”机制,在相同的核心频率下其有效频率比DDR显存整整提高了一倍,在相同显存位宽的情况下,把显存带宽也整整提高了一倍,这对显卡的性能提升是非常有益的。从技术上讲,DDR2显存的DRAM核心可并行存取,在每次存取中处理4个数据而非DDR显存的2个数据,这样DDR2显存便实现了在每个时钟周期处理4bit数据,比传统DDR显存处理的2bit数据提高了一倍。相比DDR显存,DDR2显存的另一个改进之处在于它采用144Pin球形针脚的FBGA封装方式替代了传统的TSOP方式,工作电压也由2。5V降为1。8V。
  由于DDR2显存提供了更高频率,性能相应得以提升,但也带来了高发热量的弊端。加之结构限制无法采用廉价的TSOP封装,不得不采用成本更高的BGA封装(DDR2的初期产能不足,成本问题更甚)。发热量高、价格昂贵成为采用DDR2显存显卡的通病,如率先采用DDR2显存的的GeForceFX5800/5800Ultra系列显卡就是比较失败的产品。基于以上原因,DDR2并未在主流显卡上广泛应用。
  什么是DDR显存
  DDR显存分为两种,一种是大家习惯上的DDR内存,严格的说DDR应该叫DDRSDRAM。另外一种则是DDRSGRAM,此类显存应用较少、不多见。
  DDRSDRAM
    人们习惯称DDRSDRAM为DDR。DDRSDRAM是DoubleDataRateSDRAM的缩写,是双倍速率同步动态随机存储器的意思。DDRSDRAM是在SDRAM基础上发展而来的,仍然沿用SDRAM生产体系,因此对于内存厂商而言,只需对制造普通SDRAM的设备稍加改进,即可实现DDR内存的生产,可有效的降低成本。
    SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据,它是在时钟的上升期进行数据传输;而DDR内存则是一个时钟周期内传输两次次数据,它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据,因此称为双倍速率同步动态随机存储器。DDR内存可以在与SDRAM相同的总线频率下达到更高的数据传输率。
    与SDRAM相比:DDR运用了更先进的同步电路,使指定地址、数据的输送和输出主要步骤既独立执行,又保持与CPU完全同步;DDR使用了DLL(DelayLockedLoop,延时锁定回路提供一个数据滤波信号)技术,当数据有效时,存储控制器可使用这个数据滤波信号来精确定位数据,每16次输出一次,并重新同步来自不同存储器模块的数据。DDL本质上不需要提高时钟频率就能加倍提高SDRAM的速度,它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿读出数据,因而其速度是标准SDRA的两倍。DDRSDRAM是目前应用最为广泛的显存类型,90%以上的显卡都采用此类显存。
  DDRSGRAM
    DDRSGRAM是从SGRAM发展而来,同样也是在一个时钟周期内传输两次次数据,它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据。可以在不增加频率的情况下把数据传输率提高一倍。DDRSGRAM在性能上要强于DDRSDRAM,但其仍旧在成本上要高于DDRSDRAM,只在较少的产品上得到应用。而且其超频能力较弱,因其结构问题超频容易损坏。
  什么是HDMI
  HDMI(HighDefinitionMultimediaInterface)是数字高清多媒体接口,其协议由Sony;Hitachi;Thomson(RCA);Philips;Matsushita(Panasonic);Toshiba和SiliconImage合作开发完成,基于Siliconimage的TMDS技术传输数据,能向下兼容DVI(DigitalVisualInterface)。
  随着电视的分辨率逐步提升,高清电视越来越普及,HDMI接口主要就是用于传输高质量、无损耗的数字音视频信号到高清电视;最高带宽达到5Gbps。
  美国FCC规定2005年7月1日起,所有数字电视周边产品都必须内建HDMI或DVI。
  显存带宽
    显存带宽是指显示芯片与显存之间的数据传输速率,它以字节/秒为单位。显存带宽是决定显卡性能和速度最重要的因素之一。要得到精细(高分辨率)、色彩逼真(32位真彩)、流畅(高刷新速度)的3D画面,就必须要求显卡具有大显存带宽。目前显示芯片的性能已达到很高的程度,其处理能力是很强的,只有大显存带宽才能保障其足够的数据输入和输出。随着多媒体、3D游戏对硬件的要求越来越高,在高分辨率、32位真彩和高刷新率的3D画面面前,相对于GPU,较低的显存带宽已经成为制约显卡性能的瓶颈。显存带宽是目前决定显卡图形性能和速度的重要因素之一。
    显存带宽的计算公式为:显存带宽=工作频率×显存位宽/8。目前大多中低端的显卡都能提供6。4GB/s、8。0GB/s的显存带宽,而对于高端的显卡产品则提供超过20GB/s的显存带宽。在条件允许的情况下,尽可能购买显存带宽大的显卡,这是一个选择的关键。
  适用类型
  台式机显卡—普通显卡
    普通显卡就是普通台式机内所采用的显卡产品,也就是DIY市场内最为常见的显卡产品。之所以叫它普通显卡是相对于应用于图形工作站上的专业显卡产品而言的,。普通显卡更多注重于民用级应用,更强调的是在用户能接受的价位下提供更强大的娱乐、办公、游戏、多媒体等方面的性能;而专业显卡则强调的是强大的性能、稳定性、绘图的精确等方面。目前设计制造普通显卡显示芯片的厂家主要有NVIDIA、ATI、SIS等,但主流的产品都是采用NVIDIA、ATI的显示芯片。
  工作站显卡—专业显示卡
    专业显示卡是指应用于图形工作站上的显示卡,它是图形工作站的核心。从某种程度上来说,在图形工作站上它的重要性甚至超过了CPU。与针对游戏、娱乐和办公市场为主的消费类显卡相比,专业显示卡主要针对的是三维动画软件(如3DSMax、Maya、Softimage|3D等)、渲染软件(如LightScape、3DSVIZ等)、CAD软件(如AutoCAD、Pro/Engineer、Unigraphics、SolidWorks等)、模型设计(如Rhino)以及部分科学应用等专业应用市场。专业显卡针对这些专业图形图像软件进行必要的优化,都有着极佳的兼容性。
    普通家用显卡主要针对Direct3D加速,而专业显示卡则是针对OpenGL来加速的。OpenGL(OpenGraphicsLibrary开放图形库)是目前科学和工程绘图领域无可争辩的图形技术标准。OpenGL最初由SGI公司提出,在Win95、98及WindowsNT/Windows2000中均得到支持。OpenGL注重于快速绘制2D和3D物体用于CAD、仿真、科学应用可视化和照片级真实感的游戏视景中。它是一个开放的三维图形软件包,它独立于窗口系统和操作系统,能十分方便地在各平台间移植,它具有开放性、独立性和兼容性三大特点。
    专业显示卡在多边形产生速度或是像素填充率等指标上都要优于普通显卡,同时在调整驱动程序以及提供绘图的精确性方面也要强很多。与普通显卡注重的生产成本不同,专业显卡更强调性能以及稳定性,而且受限于用户群体较少,产量很小,因此专业显卡的价格都极为昂贵,不是普通用户所能承受的。
    目前专业显卡厂商有3DLabs、NVIDIA和ATI等几家公司,3DLabs公司主要有“强氧(OXYGEN)”和“野猫(Wildcat)”两个系列的产品,是一家专注于设计、制造专业显卡的厂家。NVIDIA公司一直在家用显卡市场的中坚力量,专业显卡领域是近几年才开始涉足,但凭借其雄厚的技术力量,其Quadro系列显卡在专业市场也取得了很大的成功。ATI公司同样也是涉足专业显卡时间不长,它是在收购了原来“帝盟(DIAMOND)”公司的FireGL分部后,才开始推出自己的专业显卡,目前FireGL同样也有不俗的表现。市场还有艾尔莎、丽台等公司也在生产专业显卡,但其并不自主开发显示芯片,而都采用上面三家公司的显示芯片,生产自有品牌的专业显卡。
  显存封装
  显存封装是指显存颗粒所采用的封装技术类型,封装就是将显存芯片包裹起来,以避免芯片与外界接触,防止外界对芯片的损害。空气中的杂质和不良气体,乃至水蒸气都会腐蚀芯片上的精密电路,进而造成电学性能下降。不同的封装技术在制造工序和工艺方面差异很大,封装后对内存芯片自身性能的发挥也起到至关重要的作用。
  显存封装形式主要有QFP、TSOP…II、MBGA等,其中TSOP…II、MBGA比较常见。早期的SDRAM和DDR显存很多使用TSOP…II,而现在随着显存速度的提高,越来越多的显存使用了MBGA封装,尤其是DDR2和DDR3显存,全都使用了MBGA封装。此外很多厂商也将DDR2和DDR3显存的封装称为FBGA,这种称呼更偏重于对针脚排列的命名,实际是相同的封装形式。此外虽然MBGA和TSOP…II相比,可以达到更高的显存频率,但是不能简单的认为MBGA封装的一定显存一定更好超频,因为是否容易超频,更多的取决于厂商定的默认频率和显存实际能达到的频率之间的差距,包括显卡的设计制造,简单的说MBGA封装可以达到更高频率,但其默认频率也更高。
  RAMDAC速度
    RAMDAC是RandomAccessMemoryDigital/AnalogConvertor的缩写,即随机存取内存数字~模拟转换器。RAMDAC作用是将显存中的数字信号转换为显示器能够显示出来的模拟信号,其转换速率以MHz表示。
    计算机中处理数据的过程其实就是将事物数字化的过程,所有的事物将被处理成0和1
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