電腦硬件基礎(chǔ)篇顯卡（顯卡工作原理及作用_特性參數(shù)及型號(hào)和位置）

顯卡（Videocard，Graphicscard）全稱顯示接口卡，又稱顯示適配器，是計(jì)算機(jī)最基本配置、最重要的配件之一。顯卡作為電腦主機(jī)里的一個(gè)重要組成部分，是電腦進(jìn)行數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換的設(shè)備，承擔(dān)輸出顯示圖形的任務(wù)。顯卡接在電腦主板上，它將電腦的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)讓顯示器顯示出來，同時(shí)顯卡還是有圖像處理能力，可協(xié)助CPU工作，提高整體的運(yùn)行速度。對于從事專業(yè)圖形設(shè)計(jì)的人來說顯卡非常重要。民用和軍用顯卡圖形芯片供應(yīng)商主要包括AMD（超微半導(dǎo)體）和Nvidia（英偉達(dá)）2家?，F(xiàn)在的top500計(jì)算機(jī)，都包含顯卡計(jì)算核心。在科學(xué)計(jì)算中，顯卡被稱為顯示加速卡。

顯卡的基本原理

我們可以把電腦想像成一家擁有獨(dú)立美工部門的公司。當(dāng)公司員工需要一件美術(shù)品時(shí)，便向美工部門提出申請。美工部門決定如何創(chuàng)作圖像，然后在圖紙上繪制出來。最終結(jié)果是，某人的想法變成真實(shí)而可見的圖像。

顯卡的主要部件是：主板連接設(shè)備、監(jiān)視器連接設(shè)備、處理器和內(nèi)存。不同顯卡的工作原理基本相同CPU與軟件應(yīng)用程序協(xié)同工作，以便將有關(guān)圖像的信息發(fā)送到顯卡。顯卡決定如何使用屏幕上的像素來生成圖像。之后，它通過線纜將這些信息發(fā)送到監(jiān)視器

顯卡的演變自從IBM于1981年推出第一塊顯卡以來，顯卡已經(jīng)有了很大改進(jìn)。第一塊顯卡稱為單色顯示適配器（MDA），只能在黑色屏幕上顯示綠色或白色文本。而現(xiàn)在，新型顯卡的最低標(biāo)準(zhǔn)是視頻圖形陣列（VGA），它能顯示256種顏色。通過像量子擴(kuò)展圖矩陣（QuantumExtendedGraphicsArray，QXGA）這樣的高性能標(biāo)準(zhǔn)，顯卡可以在最高達(dá)2040x1536像素的分辨率下顯示數(shù)百萬種顏色。

根據(jù)二進(jìn)制數(shù)據(jù)生成圖像是一個(gè)很費(fèi)力的過程。為了生成三維圖像，顯卡首先要用直線創(chuàng)建一個(gè)線框。然后，它對圖像進(jìn)行光柵化處理（填充剩余的像素）。此外，顯卡還需添加明暗光線、紋理和顏色。對于快節(jié)奏的游戲，電腦每秒鐘必須執(zhí)行此過程約60次。如果沒有顯卡來執(zhí)行必要的計(jì)算，則電腦將無法承擔(dān)如此大的工作負(fù)荷。

工作原理

數(shù)據(jù)（data）一旦離開CPU，必須通過4個(gè)步驟，最后才會(huì)到達(dá)顯示屏：

1．從總線（Bus）進(jìn)入GPU（GraphicsProcessingUnit，圖形處理器）：將CPU送來的數(shù)據(jù)送到北橋（主橋）再送到GPU（圖形處理器）里面進(jìn)行處理。

2．從VideoChipset（顯卡芯片組）進(jìn)入VideoRAM（顯存）：將芯片處理完的數(shù)據(jù)送到顯存。

3．從顯存進(jìn)入DigitalAnalogConverter（=RAMDAC，隨機(jī)讀寫存儲(chǔ)數(shù)—模轉(zhuǎn)換器）：從顯存讀取出數(shù)據(jù)再送到RAMDAC進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的工作（數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)模擬信號(hào)）。但是如果是DVI接口類型的顯卡，則不需要經(jīng)過數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)模擬信號(hào)。而直接輸出數(shù)字信號(hào)。

4．從DAC進(jìn)入顯示器（Monitor）：將轉(zhuǎn)換完的模擬信號(hào)送到顯示屏。

顯示效能是系統(tǒng)效能的一部分，其效能的高低由以上四步所決定，它與顯示卡的效能（VideoPerformance）不太一樣，如要嚴(yán)格區(qū)分，顯示卡的效能應(yīng)該受中間兩步所決定，因?yàn)檫@兩步的資料傳輸都是在顯示卡的內(nèi)部。第一步是由CPU（運(yùn)算器和控制器一起組成的計(jì)算機(jī)的核心，稱為微處理器或中央處理器）進(jìn)入到顯示卡里面，最后一步是由顯示卡直接送資料到顯示屏上。

顯卡的作用

簡單地說，顯示卡的作用就是將CPU送來的圖象信號(hào)經(jīng)過處理再輸送到顯示器上，而這個(gè)過程通常包括以下四個(gè)步驟：

Step 1：CPU將數(shù)據(jù)通過總線傳送到顯示芯片;

Step 2：顯示芯片對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果存放在顯示內(nèi)存中;

Step 3：顯示內(nèi)存將數(shù)據(jù)傳送到RAMDAC并進(jìn)行數(shù)/模轉(zhuǎn)換;

Step 4：RAMDAC將模擬信號(hào)通過VGA接口輸送到顯示器 。

顯卡的主要作用是將CPU提供的指令和數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理變成顯示器能夠接受的文字或圖象后顯示出來，以便為用戶繼續(xù)運(yùn)行或終止程序提供依據(jù)。通俗點(diǎn)，顯卡在你玩大型3D游戲時(shí)發(fā)揮著不可替代的作用，顯卡越高端，玩3D的效果就越好。如果沒有顯卡，或顯卡較低級(jí)，則玩3D游戲時(shí)，畫面切換緩慢，動(dòng)作失真幅度大，感官得不到充分的刺激，娛樂效果將大打折扣。描述顯卡性能的主要參數(shù)是顯存，目前家用電腦玩3D游戲的推薦顯卡配置：顯存在128MB就差不多了，如果要求特別高，也可以配置擁有256MB或512MB顯存的顯卡。

主要參數(shù)

1．顯示芯片（芯片廠商、芯片型號(hào)、制造工藝、核心代號(hào)、核心頻率、SP單元、渲染管線、版本級(jí)別）

2．顯卡內(nèi)存（顯存類型、顯存容量、顯存帶寬（顯存頻率×顯存位寬÷8）、顯存速度、顯存顆粒、最高分辨率、顯存時(shí)鐘周期、顯存封裝）

3．技術(shù)支持（像素填充率、頂點(diǎn)著色引擎、3DAPI、RAMDAC頻率）

4．顯卡PCB板（PCB層數(shù)、顯卡接口、輸出接口、散熱裝置）

顯卡在什么位置？

顯卡是裝在主板上VGP插槽上或PCI插槽上，根據(jù)主板類型而定。

顯卡（Video card，Graphics card）全稱顯示接口卡，又稱顯示適配器，是計(jì)算機(jī)最基本配置、最重要的配件之一。顯卡作為電腦主機(jī)里的一個(gè)重要組成部分，是電腦進(jìn)行數(shù)模信號(hào)轉(zhuǎn)換的設(shè)備，承擔(dān)輸出顯示圖形的任務(wù)。顯卡接在電腦主板上，它將電腦的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)讓顯示器顯示出來，同時(shí)顯卡還是有圖像處理能力，可協(xié)助CPU工作，提高整體的運(yùn)行速度。