显卡结构及工作原理详细解读 - 图文 联系客服

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显存位宽

显存位宽是显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数,位数越大则瞬间所能传输的数据量越大,这是显存的重要参数之一。2009年市场上的显存位宽有64位、128位、256位和512位几种,人们习惯上叫的64位显卡、128位显卡和256位显卡就是指其相应的显存位宽。显存位宽越高,性能越好价格也就越高,因此512位宽的显存更多应用于高端显卡,而主流显卡基本都采用128和256位显存。

显存带宽=显存频率X显存位宽/8,在显存频率相当的情况下,显存位宽将决定显存带宽的大小。显卡的显存是由一块块的显存芯片构成的,显存总位宽同样也是由显存颗粒的位宽组成。显存位宽=显存颗粒位宽×显存颗粒数。显存颗粒上都带有相关厂家的内存编号,可以去网上查找其编号,就能了解其位宽,再乘以显存颗粒数,就能得到显卡的位宽。 显存速度

显存速度一般以ns(纳秒)为单位。常见的显存速度有1.2ns、1.0ns、0.8ns等,越小表示速度越快、越好。显存的理论工作频率计算公式是:等效工作频率(MHz)=1000/(显存速度×n)(n因显存类型不同而不同,如果是GDDR3显存则n=2;GDDR5显存则n=4)。

显存频率

显存频率一定程度上反应着该显存的速度,以MHz(兆赫兹)为单位,显存频率随着显存的类型、性能的不同而不同;DDRSDRAM显存则能提供较高的显存频率,因此是采用最为广泛的显存类型,无论中、低端显卡,还是高端显卡大部分都采用DDRSDRAM,其所能提供的显存频率也差异很大,主要有400MHz、500MHz、600MHz、650MHz等,高端产品中还有800MHz或900MHz,乃至更高。 流处理器单元

在DX10显卡出来以前,并没有“流处理器”这个说法。GPU内部由“管线”构成,分为像素管线和顶点管线,它们的数目是固定的。简单来说,顶点管线主要负责3D建模,像素管线负责3D渲染。由于它们的数量是固定的,这就出现了一个问题,当某个游戏场景需要大量的3D建模而不需要太多的像素处理,就会造成顶点管线资源紧张而像素管线大量闲置,当然也有截然相反的另一种情况。

在这样的情况下,人们在DX10时代首次提出了“统一渲染架构”,显卡取消了传统的“像素管线”和“顶点管线”,统一改为流处理器单元,它既可以进行顶点运算也可以进行像素运算,这样在不同的场景中,显卡就可以动态地分配进行定点运算和像素运算的流处理器数量,达到资源的充分利用;现在,流处理器的数量的多少已经成为了决定显卡性

能高低的一个很重要的指标,Nvidia和AMD-ATI也在不断地增加显卡的流处理器数量使显卡的性能达到跳跃式增长,值得一提的是,N卡和A卡GPU架构并不一样,对于流处理器数的分配也不一样。 双卡技术

SLI和CrossFire分别是Nvidia和ATI两家的双卡或多卡互连工作组模式.其本质是差不多的.只是叫法不同,SLIScanLineInterlace(扫描线交错)技术是3dfx公司应用于Voodoo上的技术,它通过把2块Voodoo卡用SLI线物理连接起来,工作的时候一块Voodoo卡负责渲染屏幕奇数行扫描,另一块负责渲染偶数行扫描,从而达到将两块显卡“连接”在一起获得“双倍”的性能。SLI中文名速力,到2009年SLI工作模式与早期Voodoo有所不同,改为屏幕分区渲染。

DirectX

DirectX并不是一个单纯的图形API,它是由微软公司开发的用途广泛的API,它包含有

DirectGraphics(Direct3D+DirectDraw)、DirectInput、DirectPlay、DirectSound、DirectShow、DirectSetup、DirectMediaObjects等多个组件,它提供了一整套的多媒体接口方案。只是其在3D图形方面的优秀表现,让它的其它方面显得暗淡无光。DirectX开发之初是为了弥补Windows3.1系统对图形、声音处理能力的不足,已发展成为对整个多媒体系统的各个方面都有决定性影响的接口,最新版本为DirectX11。

目录

1工作原理2基本结构3接口分类4分类5软件配置6参数介绍 工作原理

数据 (data) 一旦离开CPU,必须通过 4 个步骤,最后才会到达显示屏:

1、从总线 (bus) 进入GPU (图形处理器)-将 CPU 送来的数据送到GPU(图形处理器)里面进行处理。

2、从 video chipset(显卡芯片组) 进入 video RAM(显存)-将芯片处理完的数据送到显存。

3、从显存进入 Digital Analog Converter (= RAM DAC),由显示显存读取出数据再送到 RAM DAC 进 行数据转换的工作(数码信号转模拟信号)。

4、从 DAC 进入显示器 (Monitor)-将转换完的模拟信号送到显示屏。

显示效能是系统效能的一部份,其效能的高低由以上四步所决定,它与显示卡的效能 (video performance) 不太一样,如要严格区分,显示卡的效能应该受中间两步所决定,因为这两步的资料传输都是在显示卡的内部。第一步是由 CPU(运算器和控制器一起组成了计算机的核心,成为微处理器或中央处理器,即CPU) 进入到显示卡里面,最后一步是由显示卡直接送资料到显示屏上。

基本结构

1 GPU(类似于主板的CPU)

全称是Graphic Processing Unit,中文翻译为\图形处理器\。NVIDIA公司在发布GeForce 256图形处理芯片时首先提出的概念。GPU使显卡减少了对CPU的依赖,并进行部分原本CPU的工作,尤其是在3D图形处理时。GPU所采用的核心技术有硬件T&L(几何转换和光照处理)、立方环境材质贴图和顶点混合、纹理压缩和凹凸映射贴图、双重纹理四像素256位渲染引擎等,而硬件T&L技术可以说是GPU的标志。GPU的生产主要由nVidia与ATI两家厂商生产。 2 显存(类似于主板的内存)

显示内存的简称。顾名思义,其主要功能就是暂时将储存显示芯片要处理的数据和处理完毕的数据。图形核心的性能愈强,需要的显存也就越多。以前的显存主要是SDR的,容量也不大。而现在市面上基本采用的都是DDR3规格的,在某些高端卡上更是采用了性能更为出色的DDR4或DDR5代内存。显存主要由传统的内存制造商提供,比如三星、现代、Kingston等。 3 显卡bios(类似于主板的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,另外还存有显示卡的型号、规格、生产厂家及出厂时间等信息。打开计算机时,通过显示BIOS 内的一段控制程序,将这些信息反馈到屏幕上。早期显示BIOS 是固化在ROM 中的,不可以修改,而现在的多数显示卡则采用了大容量的EPROM,即所谓的Flash BIOS,可以通过专用的程序进行改写或升级。 4 显卡PCB板(类似于主板)

就是显卡的电路板,它把显卡上的部件连接起来。功能类似主板。 5

比如GPU风扇等等。

接口分类