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显卡, 3d图形的灵魂,何为显卡？,显卡全称显示接口卡（英文：video card，graphics card），又称为显示适配器（video adapter），显示器配置卡简称为显卡，是个人电脑最基本组成部分之一。 显卡的用途是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动，并向显示器提供行扫描信号，控制显示器的正确显示，是连接显示器和个人电脑主板的重要元件，是“人机对话”的重要设备之一。显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分，承担输出显示图形的任务，对于喜欢玩游戏和从事专业图形设计的人来说显卡非常重要。民用显卡图形芯片供应商主要包括amd（ati）和nvidia两家。,显卡历史,1.cga显卡 ibm推出 两种显卡，一种是“单色显卡(简称 mda)，一种是“彩色绘图卡” (简称 cga) 80年代 2.mga/mcga显卡 ibm 分辨率可高达640x480 80年代 3.vga接口显卡 trident 8900/9000显卡，它第一次使显卡成为一个独立的配件出现于电脑里，而不再是集成的一块芯片。向3d跨越。 4. 3d agp接口显卡时代 s3+voodoo 3d的里程碑 1995年 5.pci express显卡接口 intel 速度快，带宽高 至今,显卡的基本结构,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。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。 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。,pcb上的世界,散热器,图形输出接口,vga/d-sub,s端子,gpu-z,显卡参数,工艺：显卡gpu的制程 流处理器：去除物体边缘的锯齿现象。 光栅操作单元：主要是如抗锯齿等后期处理。 像素填充率:显示设备一秒可以渲染的像素数目。1g像素=10亿像素 材质填充率：显示设备一秒可以处理的材质数目。1g材质=10亿材质 核心频率：显示核心的工作频率，其工作频率在一定程度上可以反映出显示核心的性能 显存：所需显存（帧存）=图形分辨率3色彩精度/8。提高分辨率与抗锯齿性能 显存频率：显存在显卡上工作时的频率 显存频率1/显存时钟周期=工作频率/2 显卡位宽：显卡位宽=显存颗粒位宽x颗粒个数 显卡带宽：显存带宽工作频率显存位宽/8,gpu,gpu是显示卡的“大脑”，它决定了该显卡的档次和大部分性能，同时也是2d显示卡和3d显示卡的区别依据。2d显示芯片在处理3d图像和特效时主要依赖cpu的处理能力，称为“软加速”。3d显示芯片是将三维图像和特效处理功能集中在显示芯片内，也即所谓的“硬件加速”功能。显示芯片通常是显示卡上最大的芯片（也是引脚最多的）。现在市场上的显卡大多采用nvidia和ati两家公司的图形处理芯片。但intel是世界最大的gpu生产销售商 在技术推动下，gpu的应用领域得到了极大的拓展，已可代替cpu进行视频转码、图形处理加速和各种科学运算，甚至在某些运算中的效率比cpu还要高很多。尤其是浮点运算能力.,geforce,radeon,驱动程序,抗锯齿aa,抗锯齿 抗锯齿（anti-aliasing）：标准翻译为”抗图像折叠失真“。由于在3d图像中，受分辨的制约，物体边缘总会或多或少的呈现三角形的锯齿，而抗锯齿就是指对图像边缘进行柔化处理，使图像边缘看起来更平滑，更接近实物的物体。它是提高画质以使之柔和的一种方法。如今最新的全屏抗锯齿（fullsceneanti-aliasing）可以有效的消除多边形结合处（特别是较小的多边形间组合中）的错位现象，降低了图像的失真度。全景抗锯齿在进行处理时，须对图像附近的像素进行2-4次采样，以达到不同级别的抗锯齿效果。简单的说也就是将图像边缘及其两侧的像素颜色进行混合，然后用新生成的具有混合特性的点来替换原来位置上的点以达到柔化物体外形、消除锯齿的效果。,其他特效,directx与opengl,directx是一种应用程序接口（api），它可让以windows为平台的游戏或多媒体程序获得更高的执行效率，加强3d图形和声音效果，并提供设计人员一个共同的硬件驱动标准，让游戏开发者不必为每一品牌的硬件来写不同的驱动程序，也降低用户安装及设置硬件的复杂度。这样说是不是有点不太明白，其实从字面意义上说，direct就是直接的意思，而后边的x则代表了很多的意思，从这一点上我们就可以看出directx的出现就是为了为众多软件提供直接服务的。 opengl（全写open graphics library）是个定义了一个跨编程语言、跨平台的编程接口的规格，它用于三维图象（二维的亦可）。opengl是个专业的图形程序接口，是一个功能强大，调用方便的底层图形库。opengl的前身是sgi公司为其图形工作站开发的iris gl。iris gl是一个工业标准的3d图形软件接口，功能虽然强大但是移植性不好，于是sgi公司便在iris gl的基础上开发了opengl。opengl的英文全称是“open graphics library”，顾名思义，opengl便是“开放的图形程序接口”。虽然directx在家用市场全面领先，但在专业高端绘图领域，opengl是不能被取代的主角。,3d vision,在设计上采用了精良的光学部件，与被动式眼镜相比，可实现每只眼睛双倍分辨率以及超宽的视角。流行太阳镜款式，佩戴舒适，为用户提供了除传统3d眼镜以外的一项时尚、轻型的3d眼镜选择。该款解决方案完全没有线缆的限制，为用户提供了移动的自由以及最长20英尺的无线3d观赏距离。 nvidia今年年初发布了“全球首款高清3d立体视觉方案”，可以让n卡用户即刻体验3d立体游戏的独特效果。不过，这套无线同步立体眼镜的售价达到199美元，还需要搭配支持120hz高速扫描的显示器，成本实在不是普通尝鲜用户所能承受的。,物理加速physx,物理加速技术，有两种，一种是physx，另一种是havok简而言之，这是pc游戏的又一次变革。其宗旨是，“make it real！” 借助physx卓越的计算能力，玩家将看到各种逼真震撼的场景，例如： 1.尘土飞扬，碎渣四溅的大量粒子运动所形成的爆炸效果； 2.设计结构复杂的各种几何模型，以完成更加逼真的物理运动和交互动作； 3.环绕在运动中的物体周围的大量翻腾涌动的浓烟和尘雾效果； 4.逼真细腻的河水、泥石流、岩浆等流体运动模拟； 5.衣物、草丛、树叶之类软性物体能随风自然飘动效果； 6.衣物，旗帜等软性物体因外界各种影响做出不同的撕裂或变形效果； 7.刚性物体之间相互碰撞的运动计算，一定力度之下形成拟真的成千上万个碎片运动。,帧数,帧数就是在1秒钟时间里传输的图片的量，也可以理解为图形处理器每秒钟能够刷新几次，通常用fps（frames per second）表示。每一帧都是静止的图象，快速连续地显示帧便形成了运动的假象。高的帧率可以得到更流畅、更逼真的动画。每秒钟帧数 (fps) 愈多，所显示的动作就会愈流畅。 显卡运算速度越快，3d帧数越高 测帧数的软件主要有fraps、ati tray tools,超频oc,对显卡超频主要针对核心频率、显存频率、shader频率（a卡的shader频率与核心频率相等） 超频可以有效的提高显卡的性能，但过度超频会损坏硬件，所以没有一定基础的人最好不要尝试 超频可以通过软件，也可以通过刷bios来实现，如果要大幅超频需要加压 好不好超要看显卡本身的体质，如供电、工艺、显存体质、散热 很多显卡生产商都会推出自己的超频软件 如今超频是一种硬件骨灰级玩家彰显能力手段,3dmark,3dmark是futuremark公司的一款专为测量显卡性能的软件，现已发行3dmark99、3dmark2001、3dmark2003、3dmark2005、3dmark2006和3dmark vantage,而现在的3dmark已不仅仅是一款衡量显卡性能的软件，其已渐渐转变成了一款衡量整机性能的软件 3dmark经过数年兢兢业业的悉心打造，最终成为显卡测试的标杆性软件,a/n之争,nvidia（英伟达）公司是全球可编程图形处理技术领袖。专注于打造能够增强个人和专业计算平台的人机交互体验的产品。公司的图形和通信处理器拥有广泛的市场，已被多种多样的计算平台采用，包括个人数字媒体pc、商用pc、专业工作站、数字内容创建系统、笔记本电脑、军用导航系统和视频游戏控制台等。nvidia全球雇员数量超过4000人。 2001年 nvidia 发布行业中有史以来第一个可编程的图形处理单元(gpu): geforce3.开启了一个崭新的时代,作为公司的核心业务，ati（冶天）公司以其在pc平台的顶尖技术，为pc和工作站用户提供顶级的图形性能。 采用最先进半导体制造技术，ati公司生产的radeon系列图形处理器将给pc用户带来顶级的视觉体验。 ati公司专为移动产品生产的mobility radeon图形处理器，目前在笔记本电脑市场已经占据了半数以上的份额，这款图形处理器能在不降低机器性能、处理能力和移动性情况下，提供更多激动人心的特性。 ati公司的该集成显卡产品，让价值和主流用户之流均可以实惠的台式机和pc机价格而获得高性能的图形处理功能。 2006年被amd收购，3a平台化开始形成,显卡的型号,n卡优点：1、兼容性好 2、性能强劲 3、拥有physx 4、拥有cuda 5、较好的特效表现力 n卡缺点：1、价格昂贵 2、发热量大 3、耗电量大 4、除gt220/210外不能音频处理 5、影视效果一般 sli,a卡优点：1、色彩逼真 2、价格低廉（包括cf） 3、先进的工艺、支持最新的dx 4、更新换代快 5、平台化 a卡缺点：1、兼容性差 2、特效（尤其是shader、贴图）问题严重 3其stream缺乏软件支持 4、效率低下 5、没有物理加速 crossfire,a之平台化,3a平台是半导体厂商amd提供的整合计算机平台，将集合了amd处理器、amd芯片组和amd显卡（ati显卡）的整合平台称为amd 3a平台。由于cpu、gpu、chipset这三大核心组件都是amd研发的结晶，因此“3a平台”拥有更加出色的稳定性和兼容性，另外在性价比、功耗等方面，“3a平台”的优势也非常明显。 amd将该平台的内涵解释为“和谐计算平台”，是高效协作、完美互动，具有高稳定性、高兼容性、高性价比的计算机平台。借助于amd 3a平台，用户能够实现统一的优化，此外，用户还可以通过amd overdrives平台调控软件，在windows界面下针对3a平台所有部件进行细致而有效的调节。,n之通用运算,cuda是一种由nvidia推出的通用并行计算架构，该架构使gpu能够解决复杂的计算问题。 它包含了cuda指令集架构（isa）以及gpu内部的并行计算引擎。 开发人员现在可以使用c语言来为cuda架构编写程序，c语言是应用最广泛的一种高级编程语言。所编写出的程序于是就可以在支持cuda的处理器上以超高性能运行。 将来还会支持其它语言，包括fortran以及c+。 简单的说就是让gpu代替cpu的工作，已获得更高的效率，来解放cpu繁复的运算，这在视频等处理上体现尤为的明显，现在有很多的软件都支持cuda，如mediacoder ，ps cs4，badaboom,硬解码,硬解码就是用显卡来处理视频数据 在1080p刚刚普及的时候，cpu不能承受这样大的负担，所以只能靠显卡硬解码来帮忙 n卡硬解码技术purevideo，a卡硬解码技术uvd 硬解码常用软件：完美解码、终极解码,游戏引擎,游戏引擎 是指一些已编写好的可编辑游戏系统或者一些互交式实时图像应用程序的核心组件。 我们可以把游戏的引擎比作赛车的引擎，大家知道，引擎是赛车的心脏，决定着赛车的性能和稳定性，赛车的速度、操纵感这些直接与车手相关的指标都是建立在引擎的基础上的。游戏也是如此，玩家所体验到的剧情、关卡、美工、音乐、操作等内容都是由游戏的引擎直接控制的，它扮演着中场发动机的角色，把游戏中的所有元素捆绑在一起，在后台指挥它们同