什么是显卡？有什么用途

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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： NVIDIA GTX460 显卡 1、从总线（bus）进入GPU （Graphics Processing Unit，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，随机读写存储模—数转换器），------将显示显存读取出数据再送到RAM DAC进行数据转换的工作（数字信号转模拟信号）。 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的计算机的核心，称为微处理器或中央处理器）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 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） 显卡 、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。 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。市面上的显卡大部分采用的是GDDR3显存，现在最新的显卡则采用了性能更为出色的GDDR4或GDDR5显存。显存主要由传统的内存制造商提供，比如三星、现代、Kingston等。 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。 显卡PCB板（类似于主板的PCB板） 就是显卡的电路板，它把显卡上的其它部件连接起来。功能类似主板。 产品分类集成显卡 集成显卡是将显示芯片、显存及其相关电路都做在主板上，与主板融为一体；集成显卡的显示芯片有单独的，但大部分都集成在主板的北桥芯片中；一些主板集成的显卡也在主板上单独安装了显存，但其容量较小，集成显卡的显示效果与处理性能相对较弱，不能对显卡进行硬件 显卡 升级，但可以通过CMOS调节频率或刷入新BIOS文件实现软件升级来挖掘显示芯片的潜能；集成显卡的优点是功耗低、发热量小、部分集成显卡的性能已经可以媲美入门级的独立显卡，所以不用花费额外的资金购买显卡。 独立显卡 独立显卡是指将显示芯片、显存及其相关电路单独做在一块电路板上，自成一体而作为一块独立的板卡存在，它需占用主板的扩展插槽（ISA、PCI、AGP或PCI-E)。独立显卡单独安装有显存，一般不占用系统内存，在技术上也较集成显卡先进得多，比集成显卡能够得到更好的显示效果和性能，容易进行显卡的硬件升级；其缺点是系统功耗有所加大，发热量也较大，需额外花费购买显卡的资金。 独立显卡结构标准 PCI接口 由英特尔（Intel）公司1991年推出的用于定义局部总线的标准。此标准允许在计算机内安装多达10个遵从 PCI 标准的扩展卡。 采用PCI接口的GeForce 6200A 最早提出的PCI总线工作在33MHz频率之下，传输带宽达到133MB/s(33MHz * 32bit/s)，基本上满足了当时处理器的发展需要。随着对更高性能的要求，1993年又提出了64bit的PCI总线，后来又提出把PCI 总线的频率提升到66MHz。PCI接口的速率最高只有266MB/S，1998年之后便被AGP接口代替。不过仍然有新的PCI接口的显卡推出，因为有些服务器主板并没有提供AGP或者PCI-E接口，或者需要组建多屏输出，选购PCI显卡仍然是最实惠的方式。 AGP接口 Accelerate Graphical Port是Intel公司开发的一个视频接口技术标准, 是为了解决PCI总线的低带宽而开发的接口技术。它通过将图形卡与系统主内存连接起来，在CPU和图形处理器之间直接开辟了更快的总线。其发展经历了AGP1.0(AGP1X/2X)、AGP2.0(AGP4X)、AGP3.0(AGP8X)。最新的AGP8X其理论带宽为2.1Gbit/秒。到2009年，已经被PCI-E接口基本取代（2006年大部分厂家已经停止生产）。 PCI Express接口 PCI Express是新一代的总线接口，而采用此类接口的显卡产品，已经在2004年正式面世。早在2001年的春季“英特尔开发者论坛”上，英特尔公司就提出了要用新一代的技术 显卡 取代PCI总线和多种芯片的内部连接，并称之为第三代I/O总线技术。随后在2001年底，包括Intel、AMD、DELL、IBM在内的20多家业界主导公司开始起草新技术的规范，并在2002年完成，对其正式命名为PCI Express。 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 SLI Scan Line Interlace（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。 CrossFire，中文名交叉火力，简称交火，是ATI的一款多重GPU技术，可让多张显示卡同时在一部电脑上并排使用，增加运算效能，与NVIDIA的SLI技术竞争。CrossFire技术于2005年6月1日，在Computex Taipei 2005正式发布，比SLI迟一年。从首度公开截至2009年，CrossFire经过了一次修订。 如何组建： 组建SLI和Crossfire，需要几个方面。 1、需要2个以上的显卡，必须是PCI-E，不要求必须是相同核心，混合SLI可以用于不同核心显卡。 2、需要主板支持，SLI授权已开放，支持SLI的主板有NV自家的主板 显卡 和Intel的主板，如570 SLI(AMD)、680i SLI(Intel)。Crossfire开放授权，INTEL平台较高芯片组，945、965、P35、P31、P43、P45、X38、X48.。AMD自家的770X 790X 790FX 790GX均可进行crossfire。 3、系统支持。 4、驱动支持。 并行工作 无论是Nvidia还是ATI，均可用自己最新的集成显卡和独立显卡进行混合并行使用，但是由于驱动原因，Nvidia的MCP78只能和低端的8400GS,8500GT混合SLI，ATi的780G,790GX只能和低端的2400PRO/XT，3450进行混合Crossfire。 5）不同型号显卡之间进行Crossfire ATI部分新产品支持不同型号显卡之间进行交火， 比如HD3870X2 与HD3870组建交火系统， 或者HD4870与HD4850之间组建交火系统。这种交火需要硬件以及驱动的支持，并不是所有型号之间都可以。HD4870与HD4850交火已取得不错的成绩。 软件配置 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(Application Programming Interface,应用程序编程接口)，它包含有Direct Graphics(Direct 3D+Direct Draw)、Direct Input、Direct Play、Direct Sound、Direct Show、Direct Setup、Direct Media Objects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 显卡 无光。DirectX开发之初是为了弥补Windows 3.1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DirectX 11。 Direct3D（简称D3D） DirectX是微软开发并发布的多媒体开发软件包，其中有一部分叫做Direct3D。大概因为是微软的手笔，有的人就说它将成为3D图形的标准。 OpenGL OpenGL是OpenGraphicsLib的缩写，是一套三维图形处理库，也是该领域的工业标准。计算机三维图形是 Nvidia Logo 指将用数据描述的三维空间通过计算转换成二维图像并显示或打印出来的技术。OpenGL就是支持这种转换的程序库，它源于SGI公司为其图形工作站开发的IRIS GL，在跨平台移植过程中发展成为OpenGL。SGI在1992年7月发布1.0版，后成为工业标准，由成立于1992年的独立财团OpenGL Architecture Review Board (ARB)控制。SGI等ARB成员以投票方式产生标准，并制成规范文档(Specification)公布，各软硬件厂商据此开发自己系统上的实现。只有通过了ARB规范全部测试的实现才能称为OpenGL。1995年12月ARB批准了1.1版本，最新版规范是在SIGGRAPH2007公布的OpenGL 3.0