大学计算机应用基础第五章

1、第五章第五章 显示器与显卡显示器与显卡v5-1 显示器的分类显示器的分类v5-2 显示器的性能指标显示器的性能指标v5-3 显示卡显示卡v5-4 显示卡的基本结构、工作原理和性能指标显示卡的基本结构、工作原理和性能指标v5-5 PCI-E显卡显卡v5-6 SLI技术技术v5-7 双显卡技术及应用双显卡技术及应用v5-8 显示卡的选购及安装显示卡的选购及安装5-1 显示器的分类显示器的分类v显示系统显示系统的构成的构成 ：一个完整的显示系统由显示卡：一个完整的显示系统由显示卡和显示器组成。和显示器组成。 v显示器是显示系统的一个重要部件，根据显示原理显示器是显示系统的一个重要部件，根据显示原理的

2、不同，分三种：的不同，分三种：阴极射线管显示器阴极射线管显示器CRT 、液晶显、液晶显示器示器LCD、等离子显示器、等离子显示器。v不管使用那一种显示器，其工作过程都是负责把从不管使用那一种显示器，其工作过程都是负责把从显示卡传来的代表颜色、亮度及同步控制等信号的显示卡传来的代表颜色、亮度及同步控制等信号的模拟电压转换成文字或图形在屏幕上稳定地显示出模拟电压转换成文字或图形在屏幕上稳定地显示出来。来。v显示卡和显示器是通过一个显示卡和显示器是通过一个D型型15针的插座连接在针的插座连接在一起。一起。5-2 显示器的性能指标显示器的性能指标5-2-1 CRT显示器显示器 vA 屏幕尺寸与显示区域

3、屏幕尺寸与显示区域v按国际有关标准，显示器屏幕尺寸是指按国际有关标准，显示器屏幕尺寸是指显示器显示器对角线的距离。对角线的距离。vB 点距点距v指一种给定颜色的一个发光点与离它最近的相指一种给定颜色的一个发光点与离它最近的相邻同色发光点之间的距离。点距越小越好。邻同色发光点之间的距离。点距越小越好。vC 分辨率分辨率v通常用水平像素数通常用水平像素数 * 垂直像素数来表示，能显垂直像素数来表示，能显示的像素数越多，分辨率越高。示的像素数越多，分辨率越高。vD 扫描频率扫描频率v扫描频率有水平扫描频率和垂直扫描频率；水扫描频率有水平扫描频率和垂直扫描频率；水平扫描频率也称行频，指每秒电子束在屏幕

4、上平扫描频率也称行频，指每秒电子束在屏幕上水平扫描的次数，单位水平扫描的次数，单位KHz。行频范围越宽，。行频范围越宽，显示器支持的分辨率越高。显示器支持的分辨率越高。v垂直扫描频率又称场频或刷新速度，指显示器垂直扫描频率又称场频或刷新速度，指显示器在某一显示模式下，所能完成的每秒从上到下在某一显示模式下，所能完成的每秒从上到下的扫描次数，单位的扫描次数，单位Hz。垂直扫描频率越高，图。垂直扫描频率越高，图象越稳定，越没有闪烁感。象越稳定，越没有闪烁感。v根据视频电子标准协会根据视频电子标准协会VESA规定，凡符合人规定，凡符合人体工程学标准的彩色显示器必须在体工程学标准的彩色显示器必须在10

5、24*768分辨率下至少达到分辨率下至少达到75 Hz的垂直扫描频率。的垂直扫描频率。v5-2-2 LCD5-2-2 LCD显示器显示器v 1 1点缺陷点缺陷 v 液晶显示器的点缺陷分为：亮点、暗点和坏点。亮液晶显示器的点缺陷分为：亮点、暗点和坏点。亮点：是指在黑屏的情况下呈现的点：是指在黑屏的情况下呈现的R R、G G、B B的点叫做亮的点叫做亮点。点。 v暗点：暗点：是指在白屏的情况下出现非单纯是指在白屏的情况下出现非单纯R R、G G、B B的色的色点叫做暗点。点叫做暗点。 v坏点：坏点：在白屏情况下为纯黑色的点或者在黑屏下为在白屏情况下为纯黑色的点或者在黑屏下为纯白色的点。在切换至红、

6、绿、蓝三色显示模式下纯白色的点。在切换至红、绿、蓝三色显示模式下此点始终在同一位置上并且始终为纯黑色或纯白色此点始终在同一位置上并且始终为纯黑色或纯白色的点。这种情况说明该像素的的点。这种情况说明该像素的R R、G G、B B三个子像素点三个子像素点均已损坏，此类点称为坏点。均已损坏，此类点称为坏点。 v通常只需要关注一下通常只需要关注一下LCD有无坏点即够了。有无坏点即够了。坏点数目的多少是衡量液晶显示器品质高坏点数目的多少是衡量液晶显示器品质高低的重要指标之一。在国际上一个低的重要指标之一。在国际上一个LCD屏屏在在5个坏点以内就算合格，但最好挑选没个坏点以内就算合格，但最好挑选没有坏点的

7、显示屏。在挑选时把显示屏调成有坏点的显示屏。在挑选时把显示屏调成全黑或者全白，如果有坏点那么将会出现全黑或者全白，如果有坏点那么将会出现亮点或者暗点。亮点或者暗点。 v2 2响应时间响应时间 v指的是液晶体从暗到亮指的是液晶体从暗到亮, ,再从亮到暗的整个变再从亮到暗的整个变化周期的时间总和，测量反应速度的时间单化周期的时间总和，测量反应速度的时间单位是毫秒（位是毫秒（msms）。数值越小，说明反应速度）。数值越小，说明反应速度越快。由于越快。由于LCDLCD的反应时间比的反应时间比CRTCRT显示器的反显示器的反应时间（应时间（CRTCRT显示器的反应时间为显示器的反应时间为1ms1ms）要

8、长）要长很多，所以反应时间小于很多，所以反应时间小于40ms40ms才可以比较好才可以比较好地播放影碟。现在市面上的地播放影碟。现在市面上的LCDLCD显示器的反应显示器的反应时间大都在时间大都在10ms10ms左右。因此最好购买反应时左右。因此最好购买反应时间短的间短的LCDLCD显示器。一般在显示器。一般在5ms5ms左右为佳。左右为佳。 v3 3亮度亮度 v 液晶显示器的显示功能主要是通过一液晶显示器的显示功能主要是通过一个背光的光源完成，这个光源的亮度主宰整个背光的光源完成，这个光源的亮度主宰整台台LCD的画面亮度及色彩的饱和度。理论的画面亮度及色彩的饱和度。理论上来说，液晶显示器的亮

9、度是越高越好，在上来说，液晶显示器的亮度是越高越好，在术语中术语中LCD的亮度被称为的亮度被称为流明流明。目前市场。目前市场上的上的15、17、19寸寸LCD的亮度大多标称的亮度大多标称在在250-500流明。通常情况下流明。通常情况下300以上以上流流明才能表现出比较好的画面。明才能表现出比较好的画面。 v4 4对比度对比度 v 对比度也就是黑与白两种色彩不同对比度也就是黑与白两种色彩不同层次的对比测量度。对比度层次的对比测量度。对比度120:1120:1时就可时就可以显示生动、丰富的色彩（因为人眼可以显示生动、丰富的色彩（因为人眼可分辨的对比度约在分辨的对比度约在100:1100:1左右）

10、，对比率左右），对比率高达高达300:1300:1时便可以支持各阶度的颜色。时便可以支持各阶度的颜色。目前大多数目前大多数LCDLCD显示器的对比度都在显示器的对比度都在300:1300:1600:1600:1左右。左右。 v5 5可视角度可视角度 v 液晶显示器的可视角度包括水平可视角度和液晶显示器的可视角度包括水平可视角度和垂直可视角度两个指标，水平可视角度表示以显垂直可视角度两个指标，水平可视角度表示以显示器的垂直法线为准，在垂直于法线左方或右方示器的垂直法线为准，在垂直于法线左方或右方一定角度的位置上仍然能够正常的看见显示图像，一定角度的位置上仍然能够正常的看见显示图像，这个角度范围就

11、是液晶显示器的水平可视角度；这个角度范围就是液晶显示器的水平可视角度；同样如果以水平法线为准，上下的可视角度就称同样如果以水平法线为准，上下的可视角度就称为垂直可视角度。一般而言，可视角度是以对比为垂直可视角度。一般而言，可视角度是以对比度变化为参照标准的。当观察角度加大时，该位度变化为参照标准的。当观察角度加大时，该位置看到的显示图像的对比度会下降，而当角度加置看到的显示图像的对比度会下降，而当角度加大到一定程度，对比度下降到大到一定程度，对比度下降到10011001时，这个角时，这个角度就是该液晶显示器的最大可视角。一般度就是该液晶显示器的最大可视角。一般主流主流LCDLCD的可视角度为的

12、可视角度为120180120180度度。 目前目前160160度较多。度较多。v6 6尺寸标示尺寸标示 v 液晶显示器的尺寸标示与液晶显示器的尺寸标示与CRTCRT显示器显示器不同，液晶显示器的尺寸是以实际可视不同，液晶显示器的尺寸是以实际可视范围的对角线长度来标示的。尺寸标示范围的对角线长度来标示的。尺寸标示使用厘米使用厘米(cm)(cm)为单位，或按照惯例使用为单位，或按照惯例使用英寸作为单位（英寸作为单位（1 1英寸英寸=2.539=2.539厘米）。因厘米）。因此此1515寸的寸的LCDLCD相当于相当于1717寸的寸的CRTCRT显示器，显示器，符合主流的尺寸要求。市场的主流产品符合

13、主流的尺寸要求。市场的主流产品是是1919寸寸LCDLCD显示器。显示器。 v7 7点距、分辨率点距、分辨率 v 液晶显示器的原理决定了其最佳分液晶显示器的原理决定了其最佳分辨率就是其固定分辨率，同级别的液晶辨率就是其固定分辨率，同级别的液晶显示器的点距也是一定的。液晶显示器显示器的点距也是一定的。液晶显示器在全屏幕任何一处点距是完全相同的。在全屏幕任何一处点距是完全相同的。LCD的点距和的点距和CRT一样越小显示效果越一样越小显示效果越细腻，现在的细腻，现在的LCD显示器的点距一般在显示器的点距一般在0.290-0.32毫米之间。毫米之间。 分辨率分辨率1024*768或或1280*1024

14、。刷新率。刷新率为为75HZ。v8 8画面失真画面失真 v 与与CRTCRT显示器不同，液晶显示器基本显示器不同，液晶显示器基本不存在线性失真和非线性失真。在非固不存在线性失真和非线性失真。在非固定分辨率下，液晶显示器可采用修补点定分辨率下，液晶显示器可采用修补点算法实现图像的满屏显示，但其显示效算法实现图像的满屏显示，但其显示效果会有一些影响，图像的清晰度和逼真果会有一些影响，图像的清晰度和逼真度都会有所降低。度都会有所降低。 v9 9刷新率刷新率 v LCDLCD显示器的刷新率与显示器的刷新率与CRTCRT相比有着原理上的相比有着原理上的区别。首先，区别。首先，LCDLCD是对整幅的画面进

15、行刷新，而是对整幅的画面进行刷新，而在在CRTCRT上则是将画面分成若干上则是将画面分成若干“扫描线扫描线”来进行来进行刷新的，这导致后者会出现画面闪烁的问题，而刷新的，这导致后者会出现画面闪烁的问题，而LCDLCD即使在较低的刷新率即使在较低的刷新率( (如如60Hz)60Hz)下，也不会出下，也不会出现闪烁的现象。因此，这就决定了现闪烁的现象。因此，这就决定了刷新率对于刷新率对于LCDLCD来说并不是一个重要的指标。来说并不是一个重要的指标。而更大的刷新而更大的刷新频率指标只能说明频率指标只能说明LCDLCD可以接受并处理具有更高可以接受并处理具有更高频率的视频信号，而对画面效果而言，并不

16、会有频率的视频信号，而对画面效果而言，并不会有所提高。目前所提高。目前分辨率分辨率1024*768或或1280*1024。刷新率为。刷新率为75HZ。v1010色彩数量色彩数量 v液晶显示器的色彩数量比液晶显示器的色彩数量比CRTCRT显示器少，目前多显示器少，目前多数的液晶显示器的色彩数量为数的液晶显示器的色彩数量为1818位色位色( (即即262144262144色色) )，但可以通过技术手段来模拟色彩显示，达，但可以通过技术手段来模拟色彩显示，达到增加色彩显示数量的目的。到增加色彩显示数量的目的。 v应该说，应该说，LCDLCD确实具有很多确实具有很多CDTCDT显示器无法比拟显示器无法

17、比拟的优点，例如：工作电压低、功耗小、没有丝的优点，例如：工作电压低、功耗小、没有丝毫辐射、对人体健康无损害、完全平面、无闪毫辐射、对人体健康无损害、完全平面、无闪烁、无失真、可视面积大、款式新颖多样、能烁、无失真、可视面积大、款式新颖多样、能大量节省空间等等，而且能够适应更多的应用大量节省空间等等，而且能够适应更多的应用领域，抗干扰能力也比领域，抗干扰能力也比CRTCRT显示器强得多。显示器强得多。显示器信号线上凸出的圆柱体是什么？显示器信号线上凸出的圆柱体是什么？v显示器信号线上有一个凸出的圆柱体，里面实显示器信号线上有一个凸出的圆柱体，里面实际是际是EMI铁氧体吸收磁环。顾名思义，它的作

18、铁氧体吸收磁环。顾名思义，它的作用就是用就是抑制电磁干扰（抑制电磁干扰（EMI）。铁氧体是一种。铁氧体是一种磁性材料，它的制造工艺和机械性能与陶瓷相磁性材料，它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似，但颜色为黑灰色，故又称黑磁或磁性瓷，似，但颜色为黑灰色，故又称黑磁或磁性瓷，用它来抑制电磁干扰是一种经济简便而有效的用它来抑制电磁干扰是一种经济简便而有效的方法。方法。v我们常见的铁氧体吸收磁环是与信号电缆成为我们常见的铁氧体吸收磁环是与信号电缆成为一体的。一体的。 显示器的使用与维护注意事项显示器的使用与维护注意事项vA 注意环境卫生注意环境卫生vB 注意接线的可靠接触注意接线的可靠接触vC 注意与显示

19、卡的匹配注意与显示卡的匹配vD 设置合适的亮度及对比度设置合适的亮度及对比度vE 屏幕保护屏幕保护vF 不宜频繁开关彩显电源不宜频繁开关彩显电源vG 注意防磁注意防磁5-3 显示卡显示卡5-3-1 显卡概述显卡概述 v一个完整的显示系统由显示卡和显示器组成。一个完整的显示系统由显示卡和显示器组成。v显卡又叫显示适配器，它是显示器与主机通信的显卡又叫显示适配器，它是显示器与主机通信的控制电路和接口，它的基本作用就是控制电脑的控制电路和接口，它的基本作用就是控制电脑的图形输出，工作在图形输出，工作在CPU和显示器之间。现在的显和显示器之间。现在的显卡大多为图形加速卡，加速卡是指其芯片集能够卡大多为

20、图形加速卡，加速卡是指其芯片集能够提供图形函数计算能力，这个芯片集也被称为图提供图形函数计算能力，这个芯片集也被称为图形处理器。形处理器。v显卡拥有自己的图形函数加速器和显存，显卡拥有自己的图形函数加速器和显存，用来执行图形加速任务，可大大减少用来执行图形加速任务，可大大减少CPU处理图形函数的时间。例如要画一处理图形函数的时间。例如要画一个三角形，如果让个三角形，如果让CPU去运算，就要计去运算，就要计算需要多少个像素来实现，如果显卡芯算需要多少个像素来实现，如果显卡芯片存储有画三角形函数，片存储有画三角形函数，CPU只要发出只要发出画图的指令，剩下的工作就由加速卡来画图的指令，剩下的工作就

21、由加速卡来进行，这样进行，这样CPU可执行其它的任务，提可执行其它的任务，提高了计算机的整体性能。高了计算机的整体性能。5-3-2 显示卡的分类显示卡的分类1. 按显示卡的接口标准按显示卡的接口标准vPC机的显卡一共经历了四代：机的显卡一共经历了四代： MDA是单色字符显示卡，不能显示图形和色彩。 CGA是PC机最早使用的彩色图形显示卡，应用在286的微机上，只能在320 * 200分辨率下同时显示4种颜色和640 * 200的单色显示。 EGA（增强图形卡），最高分辨率为640 *350，同时显示16种颜色。 VGA（视频图形阵列卡）兼容以上所有显示卡的显示方式，标准显示模式为640 *48

22、0，能同时显示16种颜色。2. 按显示芯片分类按显示芯片分类 v显示芯片与显示芯片与CPU一样，其技术含量相当高，因一样，其技术含量相当高，因此有能力设计开发显示芯片的厂商非常少。譬此有能力设计开发显示芯片的厂商非常少。譬如现在的如现在的NVIDIA、ATi、Intel、SiS等几等几家公司，和已经消失的早期著名公司家公司，和已经消失的早期著名公司3DFX、S3。其中最知名的又主要是。其中最知名的又主要是NVIDIA、ATi和和Intel这三家。这三家。vNVIDIA也将它生产的显示芯片称之为也将它生产的显示芯片称之为“GPU”（Graphics Processing Unit，图形处理器）图

23、形处理器）vATi将它最新推出的显示芯片称为将它最新推出的显示芯片称为“VPU”（Visual Processor Unites，视觉处理，视觉处理器）。器）。vATI公司的主要品牌公司的主要品牌 Radeon（镭龙）（镭龙） 系列，其型系列，其型号有早期的号有早期的 7000/7500/8500/9000/9550/9700/9800/X300/X600/X700/X800/X1300/X1600/X1800/X1900/X1950 /HD 2400/HD 2600/HD 2900) v近期的近期的Radeon vHD3400/HD3600/HD3800/HD4350/HD4600/HD46

24、50/HD4770/HD4800/HD4850/HD5750/HD5770/HD5850/HD5970vnVIDIAnVIDIA公司公司的主要品牌的主要品牌 GeForce系列，其型号有系列，其型号有GeForce256、 GeForce2（100/200/400）、）、GeForce3（200/500）、）、GeForce4（420/440/460/4000/4200/4400/4600/4800）v到到GeForce FX 5200/5500/5600 /5700/ 5800/ 5900/ 5950）、）、GeForce（6100/6150 /6200/ 6400/ 6500/ 6600/

25、 6800/）、）、GeForce （8400/ 8500/ 8600/ 8700/ 8800）v再到近期的再到近期的GeForce（9400GT/9500GT/9600GSO/9600GT/9800GT/9800GTX+/9800GX2/GTX260/GTX260+/GTX280/GTX275/GTX285/GTX295/GTX470/GTX480）v自自G100G100系列之后，系列之后，NVIDIANVIDIA重新命名显卡后缀版本，重新命名显卡后缀版本，使产品线更加整齐使产品线更加整齐vGTXGTX高端高端/ /性能级显卡性能级显卡 GTX295 GTX285 GTX280 GTX295

26、 GTX285 GTX280 GTX275 GTX260 GTX250GTX275 GTX260 GTX250vGTGT代表主流产品线代表主流产品线 GT120 GT130 GT140 GT200 GT120 GT130 GT140 GT200 GT220 GT220 GT240GT240 GTS250(9500GT 9600GT 9800GT GTS250(9500GT 9600GT 9800GT 9800GTX+ )9800GTX+ )vG G低端入门产品低端入门产品 G100 G110 G100 G110 G210G210 G310(9300GS G310(9300GS 9400GT )

27、9400GT )3. 按是否为整合芯片按是否为整合芯片v带有显示卡功能的主板称为整合主板带有显示卡功能的主板称为整合主板（all-in-one）.v整合显卡一般整合在主板的北桥芯片中，整合显卡一般整合在主板的北桥芯片中，显存占主内存，在低端市场成为发展的显存占主内存，在低端市场成为发展的一种主流。一种主流。vINTEL公司芯片组型号带字母公司芯片组型号带字母G，如：，如：I845G， I845GL， I915G ， I915GL， I945G ， I945GL。5-4 显示卡的基本结构、工作原理和性能指标显示卡的基本结构、工作原理和性能指标5.4.1 显示卡的基本结构显示卡的基本结构v每一个显

28、示卡上都有：显示芯片、显示内存、显每一个显示卡上都有：显示芯片、显示内存、显示器接口、示器接口、RAMDAC（Digital to Analog Converter数数/模转换器）、模转换器）、BIOS等部件。近等部件。近期出现的显卡由于运算速度快，发热量大，在主期出现的显卡由于运算速度快，发热量大，在主芯片上用导热性能较好的硅胶粘上一个散热风扇芯片上用导热性能较好的硅胶粘上一个散热风扇或散热片，在上面有一个或散热片，在上面有一个2芯或芯或3芯插座为其供给芯插座为其供给电源。电源。 显示芯片和风扇显示芯片和风扇内置内置RAMDAC显示内存显示内存总线接口总线接口显示器显示器接口接口BIOSv1

29、、显示芯片、显示芯片v负责图形数据的处理，是显示卡的核心部件，决负责图形数据的处理，是显示卡的核心部件，决定显示卡的档次和大部分性能，也是区分定显示卡的档次和大部分性能，也是区分2D和和3D显示卡的依据。显示卡的依据。v板载显示芯片可以分为两种类型：整合到北桥芯板载显示芯片可以分为两种类型：整合到北桥芯片内部的显示芯片以及板载的独立显示芯片，市片内部的显示芯片以及板载的独立显示芯片，市场中大多数板载显示芯片的场中大多数板载显示芯片的主板主板都是前者，如常都是前者，如常见的见的865G/845GE主板等，而后者则比较少见。主板等，而后者则比较少见。v2D显示芯片在处理显示芯片在处理3D图象和特效

30、时主要依赖图象和特效时主要依赖CPU的处理能力，称为的处理能力，称为“软加速软加速”。v3D则将三维图形和特效处理功能集中在显示芯片则将三维图形和特效处理功能集中在显示芯片内，在进行内，在进行3D图形处理时能承担原来由图形处理时能承担原来由CPU处处理的理的3D图形处理任务，减轻了图形处理任务，减轻了CPU负担，加快负担，加快了了3D图形的处理速度，也就是所谓的图形的处理速度，也就是所谓的“硬件加速硬件加速”功能。功能。显示芯片实物图v2、显示内存、显示内存v显存也是用于存放数据的，只不过它存放的是显存也是用于存放数据的，只不过它存放的是显示芯片处理后的数据，在屏幕上看到的图象显示芯片处理后的

31、数据，在屏幕上看到的图象数据都存放在显示内存中。数据都存放在显示内存中。v显示内存显示内存 ，有，有DRAM、EDO RAM、SDROM 、DDR 、 DDRII等。等。v当显示内存速度不够时，有的卡会出现花屏现当显示内存速度不够时，有的卡会出现花屏现象。象。3、RAMDAC（Random Access Digital to Analog Converter随机存取数随机存取数/模转换器）模转换器）v作用是将显存中的数字信号转换为能够用于显示作用是将显存中的数字信号转换为能够用于显示的模拟信号。它能达到的转换速度影响着显示卡的模拟信号。它能达到的转换速度影响着显示卡的刷新率和最大分辨率，转换速

32、率以的刷新率和最大分辨率，转换速率以MHz表示，表示，数值越高，影象在显示器上的刷新率越高，图象数值越高，影象在显示器上的刷新率越高，图象越快，也越稳定。越快，也越稳定。4、显示器接口、显示器接口v是一个是一个D形形15孔插座，分三排排列，每排孔插座，分三排排列，每排5个。个。（显示器有时会发生缺少某种颜色，检查显示器（显示器有时会发生缺少某种颜色，检查显示器和显示卡接触是否牢固）和显示卡接触是否牢固）5、VIDEO(VGA) BIOSv它存储了显示芯片的驱动和控制程序、产品标识它存储了显示芯片的驱动和控制程序、产品标识（如开机或启动时，显示在屏幕上的内容）等信（如开机或启动时，显示在屏幕上的

33、内容）等信息，固化在这块芯片里。息，固化在这块芯片里。上图为上图为VGA接口接口6、显示卡与主板的连接、显示卡与主板的连接v显示卡与主板的接口有多种类型，显示卡与主板的接口有多种类型，ISA、PCI、AGP、PCI-E。显卡插槽显卡插槽7、 AGP图形加速接口标准图形加速接口标准v是上一代显示卡接口技术，可大幅提高是上一代显示卡接口技术，可大幅提高3D图形图形的显示能力。的显示能力。AGP接口分接口分1X、2X、4X三个标三个标准，准，X前面的数字代表最大理论数据传输率是标前面的数字代表最大理论数据传输率是标准频率准频率66MHz的倍数。的倍数。8、 PCI-EvPCI Express是第三代

34、高速是第三代高速I/O 总线接口，是目总线接口，是目前主流的总线接口。前主流的总线接口。 5-4-2 显示卡的工作原理显示卡的工作原理v显示卡通过总线接口从主板得到控制显示系统工作显示卡通过总线接口从主板得到控制显示系统工作的指令的指令v显示内存、显示芯片接收到这些内容后输出控制信显示内存、显示芯片接收到这些内容后输出控制信号，控制显示器显示各种字符或图形号，控制显示器显示各种字符或图形v显示芯片把处理好的显示内容保存在显示内存中，显示芯片把处理好的显示内容保存在显示内存中，每一组内存单元对应着一个屏幕上的一个像素点。每一组内存单元对应着一个屏幕上的一个像素点。v有有RAM DAC负责将显存中

35、的数字信号转换成显示负责将显存中的数字信号转换成显示器能接收的模拟信号。器能接收的模拟信号。5-4-3 显示卡的主要技术指标显示卡的主要技术指标衡量显示卡质量好坏的技术指标有：衡量显示卡质量好坏的技术指标有：v最大分辨率最大分辨率v色彩深度色彩深度v扫描频率扫描频率v刷新频率刷新频率v核心频率核心频率v位宽位宽v显存频率显存频率v流处理单元流处理单元最大分辨率最大分辨率v代表显示卡能在屏幕上描绘点的数量（像素代表显示卡能在屏幕上描绘点的数量（像素数），通常用数），通常用水平像素数水平像素数 * 垂直像素数垂直像素数来表来表示，能显示的像素数越多，显示器的分辨率示，能显示的像素数越多，显示器的分

36、辨率越高。越高。v说显示卡质量时一般指的分辨率是显示卡能说显示卡质量时一般指的分辨率是显示卡能支持的最大分辨率。支持的最大分辨率。v标准的标准的VGA显示卡的最大分辨率为显示卡的最大分辨率为640*480v现在显示卡的最大分辨率为现在显示卡的最大分辨率为1024*768以上以上色彩深度色彩深度v用来描述图形卡一次能够显示多少种颜色用来描述图形卡一次能够显示多少种颜色或说一个像素点可以有多少种颜色变化。或说一个像素点可以有多少种颜色变化。v一般以多少色或多少位色来表示一般以多少色或多少位色来表示v如标准的如标准的VGA显示卡的最大分辨率为显示卡的最大分辨率为640*480下的颜色数为下的颜色数为

37、16色或色或4b（位）（位）色。通常色深设定为色。通常色深设定为16b、24b、32b等等v当色深为当色深为24位，称为真彩位，称为真彩，可以显示，可以显示224=16777216种颜色种颜色扫描频率扫描频率v分水平和垂直扫描频率分水平和垂直扫描频率v水平扫描频率又称行频，指每秒电子束在屏水平扫描频率又称行频，指每秒电子束在屏幕上水平扫描的次数，单位幕上水平扫描的次数，单位kHzv行频范围越宽，显示器可支持的分辨率越高行频范围越宽，显示器可支持的分辨率越高刷新率（垂直扫描频率）刷新率（垂直扫描频率）v指显示器在某一显示模式下，所能完成的每指显示器在某一显示模式下，所能完成的每秒从上到下的扫描的

38、次数，单位秒从上到下的扫描的次数，单位Hz 。v影响刷新频率的因素有两个，一是显卡每秒影响刷新频率的因素有两个，一是显卡每秒可以产生的图象数目，二是显示器每秒能够可以产生的图象数目，二是显示器每秒能够接收并显示的图象数目。接收并显示的图象数目。v垂直扫描频率越高，图象越稳定，越没有闪垂直扫描频率越高，图象越稳定，越没有闪烁感。烁感。v新型显示卡的刷新率一般都可以做到在最大新型显示卡的刷新率一般都可以做到在最大分辨率下，每秒刷新分辨率下，每秒刷新75次次以上。以上。核心频率：核心频率：v指显示核心的工作频率，其工作频率在一指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，但定

39、程度上可以反映出显示核心的性能，但显卡的性能是由核心频率、流处理器单元、显卡的性能是由核心频率、流处理器单元、显存频率、显存位宽等等多方面的情况所显存频率、显存位宽等等多方面的情况所决定的。决定的。位宽：位宽：v显存位宽是显存在一个时钟周期内所能传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送数据的位数，位数越大则瞬间所能传输的数据量越大的数据量越大v2009年市场上的显存位宽有年市场上的显存位宽有64位、位、128位、位、256位和位和512位几种，人们习惯上叫位几种，人们习惯上叫的的64位显卡、位显卡、128位显卡和位显卡和256位显卡就位显卡就是指其相应的显存

40、位宽。是指其相应的显存位宽。显存频率：显存频率：v显存频率一定程度上反应着该显存的速度，以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。（兆赫兹）为单位。 v显存频率随着显存的类型、性能的不同而不同；显存频率随着显存的类型、性能的不同而不同；vDDR SDRAM显存则能提供较高的显存频率，因此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，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还是高端显卡大部分都采用DDR SDRAM，其所能，其所能提供的显存频率也差异很大，目前有提供的显存频率也差异很大，目前有800MHz乃至更乃至

41、更高。高。v此外，用于显卡的显存，虽然和主板用的内存同样此外，用于显卡的显存，虽然和主板用的内存同样叫叫DDR2甚至甚至DDR3，但是由于规范参数差异较大，但是由于规范参数差异较大，不能通用，因此也可以称显存为不能通用，因此也可以称显存为GDDR、GDDR2、GDDR3。流处理器单元：流处理器单元：v在在DX10显卡出来以前，并没有显卡出来以前，并没有“流处理器流处理器”这个这个说法。说法。GPU内部由内部由“管线管线”构成，分为像素管线构成，分为像素管线和顶点管线，它们的数目是固定的。和顶点管线，它们的数目是固定的。v顶点管线主要负责顶点管线主要负责3D建模，像素管线负责建模，像素管线负责3

42、D渲染。渲染。由于它们的数量是固定的，这就出现了一个问题，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当某个游戏场景需要大量的3D建模而不需要太多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。管线大量闲置。v在在DX10时代首次提出了时代首次提出了“统一渲染架构统一渲染架构”，显卡，显卡取消了传统的取消了传统的“像素管线像素管线”和和“顶点管线顶点管线”，统，统一改为流处理器单元，它既可以进行顶点运算也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可以进行像素运算v这样在不同的场景中，显卡就

43、可以动态地分配进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。源的充分利用。v现在，流处理器的数量的多少已经成为了决定显现在，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，卡性能高低的一个很重要的指标，Nvidia和和AMD-ATI也在不断地增加显卡的流处理器数量使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。显卡的性能达到跳跃式增长。vDirectX，（Direct eXtension，简称DX）是由微软公司创建的多媒体编程接口。由C+编程语言实现，遵循COM的一类

44、技术。v它们旨在使基于Windows 的计算机成为运行和显示具有丰富多媒体元素（例如全色图形、视频、3D 动画和丰富音频）的应用程序的理想平台。v其最新版本为DirectX 11.2DirectX简介5-5 PCI-E显卡显卡vPCI Express是第三代高速是第三代高速I/O 总线接口，总线接口，作为目前主流的总线接口，采用了作为目前主流的总线接口，采用了点对点串点对点串行连接行连接，每个设备都具有自己专用的连接接，每个设备都具有自己专用的连接接口。口。v比起比起PCI采用的共享并行架构来说，采用的共享并行架构来说，PCI- E并不需要向整个总线系统请求带宽可以把总并不需要向整个总线系统请

45、求带宽可以把总线利用率充分发挥，将数据传输率提高到一线利用率充分发挥，将数据传输率提高到一个很高的频率个很高的频率. .v而且而且PCI-E总线能够在一个单位周期内实现总线能够在一个单位周期内实现双向连接和传输，这样使数据的传输质量更双向连接和传输，这样使数据的传输质量更高更具有效率。高更具有效率。v在图形接口方面，在图形接口方面，PCI Express图形接图形接口只是普通总线位宽为口只是普通总线位宽为16X的的PCI Exprss 16X接口。接口。v和和AGP 8X图形并不一样，图形并不一样，PCI-Express是一个通用的协议，其目的就是一个通用的协议，其目的就是解决现在在系统内部传

46、输瓶颈现象而是解决现在在系统内部传输瓶颈现象而出现的性能真空，并且取代目前各种内出现的性能真空，并且取代目前各种内部传输接口，如部传输接口，如AGP还有还有PCI等等。等等。vPCI Express规格从规格从1条通道连接到条通道连接到32条通道连接，有非常强的伸缩性。条通道连接，有非常强的伸缩性。v每一条通道的传输速度为每一条通道的传输速度为256MB/s，所，所以依次换算显卡采用以依次换算显卡采用PCI-Express 16X的传输速度是的传输速度是4GB/s。v双向数据传输带宽有双向数据传输带宽有8GB/s之多。之多。v而而AGP 8X数据传输只提供数据传输只提供2.1GB/s的的数据。

47、数据。v PCI-E标准标准中含中含有有 x1 、 x2 、 x4 、 x8 、 x16 、 x32等多种等多种规格，每种规格的插槽长短都有不同，数值越大规格，每种规格的插槽长短都有不同，数值越大的插槽长度越长。当今的的插槽长度越长。当今的PCI-E显卡基本都采用显卡基本都采用PCI-E X16规格，其传输带宽接近规格，其传输带宽接近AGP-8X的两的两倍。倍。 v 下图主板中黄色下图主板中黄色长条是长条是16X接口，上面两个接口，上面两个黄色黄色短条为短条为PCE1X，下面是为，下面是为PCI桥接的桥接的AGP接口。接口。5-6 5-6 什么是什么是SLISLI技术技术vSLISLI技术就是

48、通过串接两张技术就是通过串接两张PCI ExpressPCI Express显卡显卡v然后通过两张显卡的协同工作来提升整个系统的显然后通过两张显卡的协同工作来提升整个系统的显示效能。示效能。SLISLI技术的工作原理技术的工作原理vSLI技术就是将两张搭载技术就是将两张搭载nVIDIA绘图芯片绘图芯片的显卡同时插入主板的显卡同时插入主板PCI-E X16的两个插的两个插槽，然后用一张槽，然后用一张SLI连接卡连接起来，这种连接卡连接起来，这种连接卡在两张显卡之间传输数字信号，显卡连接卡在两张显卡之间传输数字信号，显卡处理完的帧数据被集合起来处理，然后作为处理完的帧数据被集合起来处理，然后作为一

49、个整体信号被输出。一个整体信号被输出。v两块显卡并不是同等工作，其中一块显卡做两块显卡并不是同等工作，其中一块显卡做为主卡，另一款做为副卡。为主卡，另一款做为副卡。v副卡只是接收来自主卡的任务进行相关处理，副卡只是接收来自主卡的任务进行相关处理，然后将结果传回主卡。然后将结果传回主卡。v两块显卡都是通过两块显卡都是通过PCI-EPCI-E接口与主板相连接，接口与主板相连接，而这两块显卡之间还要有一个通讯的而这两块显卡之间还要有一个通讯的PCBPCB卡卡（即（即SLiSLi桥接卡）。桥接卡）。v也就是说，被处理的数据来源是通过也就是说，被处理的数据来源是通过PCI-EPCI-E插槽从主板获得，而

50、处理过的数据是通过连插槽从主板获得，而处理过的数据是通过连接卡来进行传输的。接卡来进行传输的。vSLISLI技术不支持技术不支持AGPAGP架构，是专门针对架构，是专门针对PCI ExpressPCI Express架构而设计的。架构而设计的。v这种新的总线拥有更高带宽这种新的总线拥有更高带宽. .是是AGP8XAGP8X的两的两倍至四倍，支持同步数据传输，并可驱动倍至四倍，支持同步数据传输，并可驱动多台高速图形处理装置。多台高速图形处理装置。v而而AGP 8XAGP 8X则仅可驱动一台高速图形处理装则仅可驱动一台高速图形处理装置，因此不适用于置，因此不适用于SLISLI。v所有基于所有基于P

51、CI Express技术的技术的GeForce 7800 系列、系列、GeForce 6800 系列、系列、GeForce 6600 系列以上系列以上显卡都支持显卡都支持SLI 技术。技术。vSLI技术可支持技术可支持32位和位和64位位Windows XP以及以及32位和位和64位位Linux操作系统。操作系统。v下图是捷波下图是捷波K8F8G+StandK8F8G+Stand主板，采用了主板，采用了NVIDIA NForce4NVIDIA NForce4芯片组，能够支持芯片组，能够支持Socket Socket 939939接口的接口的Athlon 64/FXAthlon 64/FX处理器

52、，支持处理器，支持1000MHz HT1000MHz HT总线总线v提供了四条内存插槽，可以支持双通道提供了四条内存插槽，可以支持双通道DDR400DDR400内存，最高达内存，最高达4GB4GB的内存容量。的内存容量。v提供了提供了1 1条条PCI Express x16PCI Express x16插槽、插槽、2 2条条PCI PCI Express x16Express x16绿色插槽用来组建绿色插槽用来组建SLISLI，1 1条条PCI PCI Expressx1Expressx1插槽。插槽。v3 3条条PCIPCI插槽。插槽。v4 4个个SATASATA接口和接口和2 2组组PATA

53、PATA接口接口 v支持支持SLI技术的技术的主板主板5-7双显卡技术及应用双显卡技术及应用 1、双显卡技术、双显卡技术v双显卡是采用两块显卡（集成双显卡是采用两块显卡（集成独立、独立独立、独立独独立）通过桥接器桥接，协同处理图像数据的工作立）通过桥接器桥接，协同处理图像数据的工作方式。市面上方式。市面上nVidia与与AMD公司生产的公司生产的显卡显卡分分别将这种工作方式叫做别将这种工作方式叫做SLI和和Cross Fire。要实。要实现双显卡必须有主板的支持。这种工作方式现双显卡必须有主板的支持。这种工作方式理论理论上能能比原来提升两倍图像处理能力上能能比原来提升两倍图像处理能力，但功耗与

54、，但功耗与成本也很高。成本也很高。v NVIDIA将原来将原来3DFX公司的公司的Voodoo2 SLI技术再次引入，并在此基础上加以改进正式发布技术再次引入，并在此基础上加以改进正式发布了以融合了以融合NVIDIA自身特点的自身特点的SLI技术。技术。v SLI 全称全称Scalable Link Interface，是是nVIDIA公司于公司于2007年年6月月28日推出的一种革日推出的一种革命性技术。能让多块命性技术。能让多块NVIDIAGeForce系列或系列或者者NVIDIAQuadro显卡工作在一台个人计算机显卡工作在一台个人计算机或工作站上，从而极大地提升图形性能。或工作站上，从

55、而极大地提升图形性能。v CrossFire又名ATi Multi VPU，中文名：交叉火力；是指在Super Tiling模式下两块或以上数目的显卡协同工作的能力。其中，一块显卡会设为主卡而另一块则会为从卡并两卡都将通过接口最终与显示器相连。接口或是互连设备则需同时与两块显卡的DVI接口相接。这一方式十分有利于负载均衡，至少从理论上看一帧画面的渲染速度会达到以往的两倍之多。不过这只是理论值，实现表现或许会有些差别。5-8 显示卡的选购及安装显示卡的选购及安装v显示卡的品牌很多，像显示卡的品牌很多，像ATI、华硕、丽台、华硕、丽台、小影霸、七彩虹等。价格从几十元到几千小影霸、七彩虹等。价格从几

56、十元到几千元，面对众多的品牌，用户在选购时要根元，面对众多的品牌，用户在选购时要根据自己的需要来选购。现在显卡的据自己的需要来选购。现在显卡的2D性能性能都不错，主要差别在于都不错，主要差别在于3D方面，因此对在方面，因此对在3D方面没有什么特殊要求的使用者来说，方面没有什么特殊要求的使用者来说，完全可以采用集成显卡，性能完全可以采用集成显卡，性能(大致说来）：大致说来）：NVDIA芯片组芯片组ATI芯片组芯片组INTEL芯片芯片组组VIA芯片组芯片组SIS芯片组。芯片组。v选择使用选择使用AMD 的的CPU，nforce2，3，4代表着代表着AND阵营的最强性能，阵营的最强性能，nfoce2

57、，3是是AGP时代。时代。nforce4是是PCI-E时代。可以按照自己的要求买带时代。可以按照自己的要求买带集成显卡或者不带的。集成显卡或者不带的。v选择使用选择使用INTEL的的CPU，最好买，最好买INTEL自己的芯片组。自己的芯片组。v845PE，865PE是个经典，已经逐渐是个经典，已经逐渐远去。远去。915P，945P，到现在的，到现在的P45芯片组，芯片组，915以上是以上是PCI-E时代。时代。 v 一般来说，一般来说，INTEL芯片组带集成显卡芯片组带集成显卡的型号很好分辨，比如：的型号很好分辨，比如：P开头的一般不开头的一般不带显卡，如：带显卡，如：915PL，945PL；带集；带集成显卡的一般是成显卡的一般是G开头，如：开头，如：865GV，915GL， 945G 945GL ，G35 ，G45 。 显示卡的选购显示卡的选购 v在购买显卡之前，要先搞清楚自己购买显卡的主在购买显卡之前，要先搞清楚自己购买显卡的主要目的，是用来做什么的。一般分要目的，是用来做什么的。一般分3类：类：1