小白知识之:聊聊显卡(功能,分类,原理,接口,性能评价)

目录

1. 显卡概述

2. 显卡分类

3. 显卡工作原理

4. 显卡的接口

1) VGA接口  

2)DVI接口

3)HDMI接口  

4)DP接口

5. 显卡性能评价


1. 显卡概述

显卡(Video card,Graphics card)全称显示接口卡,又称显示适配器,是计算机最基本配置、最重要的配件之一。显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分,是电脑进行数模信号转换的设备,承担输出显示图形的任务。我们在显示器上看到的图像是由很多个小点组成的,这些小点称为“像素”。在最常用的分辨率设置下,屏幕显示一百多万个像素,电脑必须决定如何处理每个像素,以便生成图像。为此,它需要一位“翻译”,负责从CPU获得二进制数据,然后将这些数据转换成人眼可以看到的图像。除非电脑的主板内置了图形功能,否则这一转换是在显卡上进行的。也就是说,显卡的功能就是将计算机中由1和0表示的二进制数据转换为图像显示出来。

显卡

显卡的主要部件是:主板连接设备、监视器连接设备、处理器和内存。主板连接设备,主要用于传输数据和供电;处理器,又称为显示芯片(Video chipset)、图形处理器(GPU)或视觉处理器(VPU),是显卡的主要处理单元,用于决定如何处理屏幕上的每个像素,由于它工作时会产生大量热量,所以它的上方通常安装有散热器或风扇;内存,常被称为“显示存储器”,简称显存,用于存放有关每个像素的信息以及暂时存储已完成的图像;监视器连接设备便于我们查看最终结果。

民用和军用显卡图形芯片供应商主要包括AMD(超微半导体)和Nvidia(英伟达)2家。

显卡品牌

 

2. 显卡分类

显卡按安装方式分,可以分为集成显卡独立显卡

集成显卡是将显示芯片、显存及相关电路集成在主板上,集成显卡的显示芯片有单独的,但是大部分都集成在主板的北桥芯片中,一些集成显卡也单独安装了显存,但是容量较小,集成显卡的主板一般不带有显存,使用系统的一部分内存作为显存,一般可以在主板的BIOS里面调整,具体常见最大不超过256MB。还有一种集成显卡是指处理器内部集成了显示芯片,即“核显”。一般分为AMD现在的“APU”和英特尔的“核芯显卡”,显存同样从内存分享而来。

集成显卡的优点是功耗低、发热量小,部分集成显卡的性能也相对较好,能满足一般的家庭影音娱乐和办公应用的需求,节省开支。但是针对专业性的工作,它的处理性能和显示效果相对较弱,而且不能单独升级,只能和CPU或主板一起更换。

独立显卡就是插在主板扩展插槽中(一般用PCI-E接口)的显卡,它将显示芯片、显存及相关电路单独做在一块电路板上,形成一块独立的板卡。一般性能比集成显卡强大,单独安装有显存,一般不占用系统内存,容易进行硬件升级。但是独立显卡一般比较贵,功率和发热量也较大。

3. 显卡工作原理

  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(Graphics Processing Unit,图形处理器):将CPU送来的数据送到北桥(主桥)再送到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,随机读写存储数—模转换器):从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)。但是如果是DVI接口类型的显卡,则不需要经过数字信号转模拟信号。而直接输出数字信号。

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

4. 显卡的接口

1) VGA接口  

2)DVI接口

  DVI接口有3种类型5种规格,如下图所示:

DVI-A是一种模拟传输标准,往往在大屏幕专业CRT中能看见,不过由于和VGA没有本质区别,性能也不高,因此DVI-A事实上已经被废弃了。DVI-D只有数字接口,DVI-I有数字和模拟接口,目前应用主要以DVI-D为主,同时DVI-D和DVI-I又有单通道(Single Link)和双通道(Dual Link)之分,我们平时见到的都是单通道版的,双通道版的成本很高,因此只有部分专业设备才具备,普通消费者很难见到。

 

3)HDMI接口  

HDMI不仅可以满足1080P的分辨率,还能支持DVD Audio等数字音频格式,支持八声道96kHz或立体声192kHz数码音频传送,是一种高清输入接口。具有HDMI的设备具有“即插即用”的特点,信号源和显示设备之间会自动进行“协商”,自动选择最合适的视频/音频格式。与DVI相比HDMI接口的体积更小,DVI的线缆长度不能超过8米,否则将影响画面质量,而HDMI最远可传输15米。只要一条HDMI缆线,就可以取代最多13条模拟传输线,能有效解决家庭娱乐系统背后连线杂乱纠结的问题。 

4)DP接口

DP接头的最长外接距离可以达到15米,接头和接线的相关规格已为日后升级做好了准备,即便未来DisplayPort采用新的2X速率标准(21.6Gbps),接头和接线也不必重新进行设计。除实现设备与设备之间的连接外,DisplayPort还可用作设备内部的接口,甚至是芯片与芯片之间的数据接口。

5. 显卡性能评价

对于普通用户,其实可以直接通过显卡的型号判断显卡的性能。对于NVIDIA的显卡,最前面的字母为显卡的产品定位:GF代表入门级显卡,GT代表低配版,GTS代表高端简化版,GTX则表示高性能级显卡。同一等级中,数字越高性能越强,而后缀有Ti、SE、M、MX则分别表示加强版、简化版、移动版、移动加强版。对于AMD的显卡,RX/R9表示高端产品,R7表示中端产品,R5/R3表示入门级产品。

当然,最好的方法还是直接看显卡的性能参数,主要参照以下几个指标:

  • 显存位宽。显存位宽表示一个时钟周期内所能传送数据的位数,位数越大则传输量越大,在显存频率相当情况下,显存位宽决定着带宽的大小。常见的有64位、128位和256位、512位显卡。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。
  • 显存容量。显存容量对显卡的性能也比较重要,在合理的范围内建议选择显存较大的显卡。
  • 流处理器单元数。一般来说,流处理器单元越多,显卡性能越强。
  • 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。
  • 散热情况。散热系统的好坏直接决定了显卡性能发挥的稳定性,被动式噪音低,适合低频率显卡;主动式有散热片和风扇,适合高频率显卡;高端显卡一般为导流式水冷,更有利于显卡散热,提高工作效率。

参考:

https://blog.csdn.net/luofeixiongsix/article/details/80734705

https://blog.csdn.net/lengye7/article/details/88412747

 

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