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第六章显示卡与显示器6.1概述显示系统是由显示器、显示适配器（显示卡）和显示驱动程序组成的。计算机显示屏幕画面的形成过程大致是：主机通过系统I/O总线将图形数据发送给显示卡，显示一卡将这些数据暂存于显示缓存中并加以处理（如果接的是VGA接口显示器，要进行数/模信号转换），并形成同步控制信号，通过标准VGA/DVI接口输出到显示器。显示器对输入的视频和同步信号进行处理，最终形成屏幕画面，将系统信息展示给用户。6.2显示卡

显示卡简称显卡，又称视频卡、图形卡、图形适配器和显示适配器等等,是电脑中负责图像信号处理的专用设备，在显示器上显示的图像都是由显卡生成并传送给显示器，因此显卡的性能好坏直接决定着计算机的显示效果。

6.2.1显卡分类1．按显卡独立性分类分为主板集成显示芯片的集成显卡和独立显卡，独立显卡是指显卡成独立的板卡存在，需要插在主板的AGP/PCI-E接口上。独立显卡具备单独的显存，不占用系统内存，而且技术上领先于集成显卡，能够提供更好的运行性能和显示效果；集成显卡是将显示芯片集成在主板芯片组中，在价格方面更具优势，但不具备显存，需要占用系统内存（占用的容量大小可以调节），性能相对较差。2．按显示卡与主板的接口分类显卡插在主板上才能与主板相互交换数据。与主板连接的接口经历了ISA、EISA、VESA、PCI、AGP、PCI－Express。AGP显卡PCI-E显卡3．按显示芯片分类显示芯片是显卡的核心芯片，负责系统内视频数据的处理，它决定了显卡的级别和性能。不同的显示芯片，无论从内部结构设计，还是性能表现上都有着较大的差异。目前主流芯片厂家有三家，nVIDIA、ATI和Matrox。其中nVIDIA、ATI最具实力，如图所示。nVIDIA显卡芯片ATI显卡芯片4．按显示卡的接口分类根据显示卡的接口标准，PC机的显卡一共经历了四代：MDA（单色显卡）、CGA、EGA、VGA/SVGA（显示绘图阵列）。5．按图形功能分类纯二维（2D）显卡、纯三维（3D）显卡、二维＋三维（2D＋3D）显卡。6.2.1显卡的结构显卡结构如下图所示。每一块显示卡基本上都是由显示主芯片、显示缓存（简称显存）、BIOS、数字模拟转换器（RAMDAC）、显卡的接口以及卡上的电容、电阻等组成。多功能显卡还配备了视频输出以及输入。随着技术的发展，目前大多数显卡都将RAMDAC集成到了主芯片上。1.显示芯片

显示芯片，也就是我们常说的GPU(GraphicProcessingUnit即图形处理单元)。它是显卡的“大脑”，负责了绝大部分的计算工作，在整个显卡中，GPU负责处理由电脑发来的数据，最终将产生的结果显示在显示器上。显卡所支持的各种3D特效由GPU的性能决定，GPU也就相当于CPU在电脑中的作用，一块显卡采用何种显示芯片便大致决定了该显卡的档次和基本性能。1）位位置置：在显卡卡散热热片或或散热热风扇扇的下下面。。2）主要要厂商商：常见的的显示示芯片片厂商商有Intel、ATi、nVIDIA（英伟伟达））、VIA(S3)、SiS等。其其中，，Intel、VIA(S3)、SiS主要生生产集集成芯芯片，，ATi、nVIDIA以生产产独立立芯片片为主主。3）显示示芯片片的性性能指指标芯片型型号：：反映映了显显卡的的性能能和档档次。。芯片工工艺：：单位位nm核心频频率率：显显示核核心的的工作作频率率核心位位宽：：和核核心频频率一一起反反映了了核心心的数数据处处理能能力2.显存显示内内存（（显存存）是是显卡卡的重重要组组成部部分。。显存对对于显显卡就就好比比内存存对于于整台台电脑脑,地位非非常重重要,它负责责存储储显示示芯片片需要要处理理的各各种数数据(包括未未处理理的、、正在在处理理的、、已经经处理理完成成的））。。（1）显存存的种种类显示内内存的的种类类：：SDRAM、DDR、DDRⅡⅡ、DDRⅢⅢ。（2）显显存存的的容容量量显存存越越大大，，可可以以储储存存的的图图像像数数据据就就越越多多，，支支持持的的分分辨辨率率与与颜颜色色数数（（或或者者说说色色深深））也也就就越越高高。。目目前前主主流流显显存存为为128M、256M。16bit真彩彩的的1024××768，则则需需要要1024××768××16/8=1.6M，约约需需2M显存存。。32bit、1024××768的三三维维场场景景，，所所需需的的帧帧缓缓存存为为1024××768××3××32/8=9.42M，约约需需10M显存存。。(3)显存存的的速速度度取决决于于显显存存的的时时钟钟周周期期和和运运行行频频率率。。速速度度越越快快，，单单位位时时间间内内处处理理的的数数据据量量越越大大。。(4)显存存位位宽宽显存存与与显显示示芯芯片片之之间间交交换换数数据据的的速速度度。。(5)显存存厂厂商商目前前市市场场上上，，显显卡卡上上采采用用得得最最多多的的是是SAMSUNG(三星星)和Hynix(英力力士士)的显显存存，，其其他他还还有有EtronTech(钰创创)，Infineon(英飞飞凌凌)，Micron(美光光)、EliteMT/ESMT(台湾湾晶晶豪豪)等品品牌牌，，这这些些都都是是比比较较有有实实力力的的厂厂商商，，品品质质方方面面有有保保证证。。决定显卡性性能的三要要素首先是是其所采用用的显示芯芯片，其次次是显存带带宽(这取决于显显存位宽和和显存频率率)，最后才是是显存容量量。一款显卡究究竟应该配配备多大的的显存容量量才合适，，是由其所所采用的显显示芯片所所决定的，，也就是说说显存容量量应该与显显示核心的的性能相匹匹配才合理理，显示芯芯片性能越越高由于其其处理能力力越高所配配备的显存存容量相应应也应该越越大，而低低性能的显显示芯片配配备大容量量显存对其其性能是没没有任何帮帮助的。3.显卡输出接接口DVIS-VideoVGA(1)VGA：VGA(VideoGraphicsArray视频图形阵阵列)接口，外形为15针D型结构，作用是将转转换好的模模拟信号输输出到CRT或者LCD显示器中。。(2)DVI：DVI(DigitalVisualInterface数字视频接接口)接口，可使显卡卡中的数字字信号直接接达到LCD显示器，从从而使图像像更加真实实自然。DVI接口可以分分为两种：：仅支持数数字信号的的DVI-D接口和同时时支持数字字与模拟信信号的DVI-I接口。(3)S-Video:(S端子，SeparateVideo)，S端子也叫二二分量视频频接口，一一般采用五五线接头，，可以将电电脑屏幕上上显示的内内容非常清清晰地输出出到投影仪仪之类的显显示设备上上.(4)HDMI(高清晰多媒媒体接口,High-DefinitionMultimediaInterface)该标准由索索尼、日立立、松下、、飞利浦、、东芝、Siliconimage、Thomson(RCA)等7家公司在2002年4月开始发起起的。其产产生是为了了取代传统统的DVD碟机、电视视及其它视视频输出设设备的已有有接口，统统一并简化化用户终端端接线，并并提供更高带宽的的数据传输输速度和数数字化无损损传送音视视频信号。6.2.2显卡的选购购明确需求：：一般办公，，集成显卡卡即可以娱乐为主主的用户主主要应用是是看碟和打打游戏，建建议选用中中等档次的的显卡，有有一定3D性能的图形形加速卡对于3D性能要求极极高又不太太在乎价格格的用户，，选择高档档的显示卡卡考虑显卡与与显示器合合理搭配。。如，使用用LCD的用户最好好选择带有有DVI等数字输出出接口的显显示卡（当当然前提是是LCD支持数字接接口），使使LCD的显示效果果达到最佳佳，充分发发挥LCD数字信号的的特点。芯片的选择择就目前主流流显卡的核核心芯片来来说，nVIDIA与ATI两家产品各各有所长，，选择哪种种要看你实实际用途。。前者的3D加速性能比比ATI略胜一筹；；而后者2D/3D画质比nVIDIA的产品更更细腻，，色彩还还原也更更艳丽逼逼真，而而在视频频回放方方面更是是得心应应手，效效果一流流。因此，游游戏发烧烧友建议议选择nVIDIA芯片，图图形设计计和多媒媒体用户户建议选选择ATI芯片。检查做工工不要着急急买最新新一代的的显卡购买品牌牌产品：：知名度度高的品品牌有三三年保。6.3显示器6.3.1显示器的的分类根据显像像原理，，显示器器可分分为CRT显示器（（阴极射射线管显显示器））、LCD显示器（（液晶矩矩阵平面面显示器器）和等等离子显显示器等等。CRT优点:可视角度度大、无无坏点、、色彩还还原度高高、色度度均匀、、可调节节多分辨辨率模式式、响应应时间极极短，价价格便宜宜。LCD优点：无辐射射、无闪闪烁、其其体积小小、能耗耗低。但LCD可视角小小。玩大型游游戏、进进行对色色彩要求求高的广广告设计计时最好好用CRT。6.3.2CRT显示器的的性能指指标1）屏幕尺尺寸显示器的的屏幕尺尺寸是指指荧光屏屏对角线线长度，，单位为为英寸。。一般来来说，15寸显示器器的显示示面积比比14寸大25%左右，而而17寸则要比比15寸大50%。2）点距点距是显显像管上上同一颜色色磷光点点之间的距距离。点点距越小小，显示示器的清清晰度越越高，但但同时成成本也越越贵。对对于一般般家庭和和商业应应用，0.28mm的点距其其实也已已经足够够了。要提醒大大家注意意的是：：CRT上红、绿绿、蓝三三色磷光光点是呈呈“品”字型排列列，一些些厂商为为了促销销，以“水平点距距”这个概念念代替实实际点距距进行宣宣传。所所谓“水平点距距”是指屏幕上最最近的（（而不是是同一颜颜色的））两个磷磷光点之间的距距离3）分辨率率分辨率就就是屏幕幕图像的的精密度度，是指指显示器器所能显显示的点点数的多多少。分分辨率越越高，同同样的屏屏幕区域域内能显显示的信信息也越越多。分辨率越越高，屏屏幕上的的图像与与文字就就越小，，因此要要根据显显示器的的屏幕尺尺寸来设设定分辨辨率。一一般而言言，14寸的最佳佳分辨率率为640××480，15寸在800××600，17寸为１024××768。对一些显显示器所所标称的的最高分分辨率我我们不要要也不应应太执着着，对15寸显示器器来说，，1600×1200的分辨率率是没有有多大意意义的。。4）刷新率率及带宽宽。刷新率是是指显示示器每秒秒刷新屏屏幕的次次数，单单位为Hz。值越低低，图像像的闪烁烁、抖动动越厉害害，严重重的话甚甚至会伤伤害视力力和引起起头晕等等症状。。通常，，刷新率率在70Hz以上时，，人眼才才不易察察觉到图图像的闪闪烁。但但刷新率率过高可可能会影影响到显显示器的的使用寿寿命。带宽：显显示器每每秒处理理的数据据量大小小。带宽=分辨率*刷刷新率。（（分辨率、、刷新率都都受限于带带宽）6.3.3.液晶显示器器的性能指指标1）尺寸显示器的尺尺寸是显示示屏对角线线的长度，，其单位是是英寸（1英寸=2.539厘米），价价格主要决决定于尺寸寸。2）可视角度度LCD的其中一个个缺点就是是可视角度度小，理所所当然，这这一指标便便相当重要要。所谓“可视角度”是指站在始始于屏幕法法线的某个个角度的位位置时仍可可清晰看见见萤幕图像像所构成的的最大角度度。当然了了，可视角角是愈大愈愈好。3）亮度人眼可以分分辨约250个亮度级别别，液晶显显示器亮度度普遍高于于传统CRT显示器，液液晶显示器器亮度一般般以cd/m2(流明)为单位，亮亮度越高，，显示器对对周围环境境的抗干扰扰能力就越越强，显示示效果显得得更明亮。。同时，我们应应更关注亮度度是否均匀，，因为这直接接影响到显示示的效果。4）对比度它是指在规定定的照明条件件和观察条件件下，显示器器亮区与暗区区的亮度之比比。对比度直直接体现了显显示器能否展展现丰富色阶阶的参数，对对比度越高，，还原的画面面层次感就越越好。5）响应时间LCD的响应时间越越短，就代表表LCD各像素点对输输入信号反应应的速度越快快，它在每秒秒钟能显示的的画面也就越越多。在进行一些高高速度游戏（（如CS）的时候，响响应时间过慢慢的LCD显示器会出现现图像拖影现现象。目前前市场上LCD的响应时间已已达到6ms、5ms，甚至达到2ms。而CRT的反应时间只只有1ms，不会出现残残影、拖尾现现象。6）分辨率传统CRT显示器所支持持的分辨率有有一定弹性，，而LCD的像素间距已已经固定，所所以支持的显显示模式不像像CRT那么多。整个LCD显示器的屏幕幕是由一个个个的像素点构构成的，每一个像素都都是由三个液液晶单元格构构成，（每一一个单元格前前面都分别有有红色，绿色色，或蓝色的的过滤器。这这样，通过不不同单元格的的光线就可以以在屏幕上显显示出不同的的颜色）。液晶屏一旦制制造出来，液液晶单元格的的数量就确定定了,也就是说该显显示器的最佳佳分辨率确定定了。7）坏点我们通常说的的坏点其实是是指“点缺陷陷”。严格来来说，“点点缺陷”包括括：坏点、亮亮点、暗点。。“点缺陷””如果太多或或于居中醒目目，很多时候候真的让使用用者无法容忍忍。液晶屏的“点点缺陷”不光光是液晶显示示器所独有，，有液晶显示示屏的地方就就有坏点，如如手机、PDA、掌上游戏机机、DC、DV等等，都可能能出现液晶坏坏点问题。。根据国际化标标准组织（ISO）的标准，允允许有3个坏点，而如如果只有两个个坏点却出现现在5*5像素的范围内内，同样是不不被允许的，，完全可以要要求经销商调调货。产生坏点的原原因在液晶面板中中，每个液晶晶点背后都对对应有三个晶晶体管，并又又分别对应着着红、绿、蓝蓝滤光片，在在每个液晶像像素背后还集集成一个单独独驱动它的微微型驱动管，，在这几百万万个液晶像素素中任何一个个晶体管出现现毛病都会使使这个像素成成为一个坏点点、暗点或亮亮点。点缺陷分类1）坏点在白屏情况下下为纯黑色的的点或者在黑黑屏下为纯白白色的点。在在切换至红、、绿、蓝三色色显示模式下下此点始终在在同一位置上上并且始终为为纯黑色或纯纯白色的点。。这种情况说说明该像素的的R、G、B三个子像素点点均已损坏，，此类点称为为坏点。2）暗点在白屏的情况况下出现非单单纯R、G、B的色点叫做暗暗点。暗点的出现分分为两种情况况：①在切换至红红、绿、蓝三三色显示模式式下，在同一一位置只有在在R或者G或者B一种显示模式式下有黑点的的情况，这种种情况表明此此像素内只有有一个暗点。。②在切换至红红、绿、蓝三三色显示模式式下，在同一一位置上在R或者G或者B中的两种显示示模式下都有有黑点的情况况，这种情况况表明此像素素内有两个暗暗点。3）亮点在黑屏的情况况下呈现的R、G、B（红、绿、蓝蓝）点叫做亮亮点。亮点的出现分分为两种情况况：①在黑屏的情情况下单纯地地呈现R或者G或者B色彩的点。黑屏下的红点点②在切换至红红、绿、蓝三三色显示模式式下，只有在在R或者G或者B中的一种显示示模式下有白白色点，同时时在另外两种种模式下均有有其他色点的的情况，这种种情况是在同同一像素中存存在两个亮点点。衡量标准ISO（国际标准化化组织）在2001年制定关于液液晶面板坏点点的标准，其其定义了4个等级的品质质。Class1不允许有坏点点，是最高等等级，最差等等级是Class4，容许有10N个坏点。而一一般情况下，，都使用的是是Class2这个级别，它它允许有3个坏点，但如如果只有两个个坏点却出现现在5*5像素的范围内内，同样是不不被允许的，，完全可以要要求经销商换换货。此外，由于全全球各地对坏坏点定义等级级的标准不同同。一般有亮/坏点的液晶厂厂家目前很难难卖掉，为了了获取利益，，一些厂商不不会废掉这些些液晶屏，多多数情况下是是将这些面板板使用一种专专业设备对亮亮点/坏点进行处理理使之变成更更容易让人接接受的暗点，，这点大家在在选用液晶显显示器时同躺躺要注意。现在有不少软软件通过颜色色的设计可以以帮助我们检检测坏点