第九章 显卡介绍
- 格式:doc
- 大小:209.50 KB
- 文档页数:34
电脑显卡的知识介绍电脑显卡的知识介绍显卡是个人计算机基础的组成部分之一,将计算机系统需要的显示信息进行转换驱动显示器,并向显示器提供逐行或隔行扫描信号,控制显示器的正确显示,没有显卡,连接电脑的显示器屏幕就会是一片漆黑。
小编整理了电脑显卡的知识介绍,欢迎欣赏与借鉴。
理论知识显卡(GPU)是电脑的一个重要组成部分,承担着输出显示图形的任务,作用是协助CPU,提高整体的运行速度。
比如我们玩游戏时,CPU负责计算你控制的角色和你对敌人造成的暴击,显卡负责渲染(显示)你与超神对手的超神之战(幼儿园之战)。
GPU一张显卡由GPU、风扇等部件组成(笔记本电脑也不例外),其核心部件是GPU(显示核心),是显卡的心脏,相当于CPU在电脑中的作用。
现在的GPU生产公司只有两家:NVIDIA和AMD,这两家公司在生产出一块GPU之后会对其进行命名,比如GTX960、GTX970、GTX1080Ti(比较顶级的显卡)等,再交付给下游的显卡制造商(比如影驰,七彩虹)去组装成显卡,这类显卡被称之为“非公版显卡”,在出售时会在“显示核心型号”前加上自己厂商的名称作为前缀用于和其他厂商进行区分。
进阶知识显卡最重要的有两点,一个是显存,一个是核心。
核心和显存的关系就像电脑中的CPU与内存的关系。
核心负责处理运算图形数据,而显存则负责缓存图形数据,核心在运算时要用到的数据都是在显存中调用的,所以显存的性能直接决定了核心调用数据的效率,间接影响了显卡的性能。
复杂的图形运算就需要性能强大的核心来应付,而这时候核心的数据吞吐量是非常巨大的,需要容量和带宽足够强大的显存来缓存这些数据。
除了画质外,游戏在高分辨率下的图形运算量也是非常巨大的。
说白了就是显存低了,显示加载会变慢,人类直观感受的感觉就是打游戏进入下一个大型地图会有“卡顿”的感觉,这是因为显存没有足够大来提前加载。
而如果核心不好,大型的3D游戏地图就没有办法显示出来,不存在卡顿,因为你的电脑是没有办法进行地图的模型计算,你就不可能看的到地图。
了解显卡技术的基础知识在现代计算机领域,显卡(Graphics Processing Unit,GPU)是一种专门用于图形处理的硬件设备。
随着图形技术的快速发展,显卡已经成为计算机图形处理的核心组件之一。
本文将介绍显卡的基本工作原理、常见的显卡接口和显存类型,同时还会涉及显卡的性能指标和如何选择一款适合自己需求的显卡。
一、显卡的基本工作原理显卡是用于处理计算机图像和图形的硬件设备。
它通过接收来自计算机主机的指令和数据,并对这些数据进行处理和转换,最终输出到显示设备上,以形成图像或图形。
显卡最重要的组成部分是显卡芯片,它包含大量的小规模处理单元,称为流处理器。
这些流处理器可以同时处理多个图形操作,从而提高图形处理的效率。
显卡的主要工作包括几何处理和像素处理。
在几何处理阶段,显卡通过对图形的顶点进行转换和处理,确定图形的位置、大小和形状。
而在像素处理阶段,显卡则对图形的每个像素点进行着色和渲染,从而形成最终的图像。
二、常见的显卡接口和显存类型1. 显卡接口显卡接口是指用于连接显卡和显示设备的物理接口。
目前常见的显卡接口有VGA、DVI、HDMI和DisplayPort等。
VGA(Video Graphics Array)接口是最早使用的模拟接口,传输质量相对较差。
DVI(Digital Visual Interface)接口和HDMI(High Definition Multimedia Interface)接口支持数字信号传输,传输质量更高。
DisplayPort接口是一种全数字的接口,具有更高的传输速度和更好的兼容性。
2. 显存类型显存是显卡用于存储图形数据和计算结果的存储器。
常见的显存类型有DDR、GDDR和HBM等。
DDR(Double Data Rate)显存是较早期使用的显存类型,传输速度相对较慢。
GDDR(Graphics Double Data Rate)显存是专门用于显卡的显存类型,传输速度更快。
显卡相关知识介绍对于显卡,不少人还是对它不太了解的。
下面店铺就为大家介绍一下关于显卡的相关知识吧,欢迎大家参考和学习。
据统计,人们接触的信息80%以上是视觉信息,一幕幕动人的场景,一幅幅美丽的画面,勾画出了趣味横生的生活百态,描绘出了绚丽多姿的七彩世界。
也许您没注意,小小的电脑荧光屏,能够展现出阳光明媚风和日丽的春天、骄阳似火绿树成荫的盛夏、天高气爽硕果累累的金秋和天寒地冻白雪皑皑的隆冬。
更有高科技的电脑制作,把我们带到了神奇美妙三维世界。
在一台电脑里,显示器是电脑和用户交互的一个关键的图文界面,五颜六色的画面要怎么精彩就可以怎么精彩,要多么动人就可以多么动人。
不过这都需要显示卡给显示器发送显示信号、并控制显示器显示出绚丽的色彩,所以显示卡和显示器都是电脑显示不可缺少的部件。
显示卡在多媒体技术和图形处理技术中越来越重要,一块好的显示卡可以比主板还贵就说明了它的比重。
目前“一板一卡”的流行配套方法也表明了电脑设计者们对显示卡的重视。
显示技术也不断在更新。
有关图形显示技术的术语对图形专业术语了解得多一些,可以帮助我们更好地选择适合自己的图形显示卡,下面是一些在谈及显示技术时常用到的名词术语。
图形加速卡中的述语◇颜色深度:用来描述图形卡一次能够显示多少种颜色。
8位颜色深度可以显示256种颜色;16位颜色深度可以显示65536种颜色;24位颜色深度可以显示16M种颜色。
◇双口存储器:是一种带有两个端口的RAM,图形数据可以直接从一个端口进入而从另一个端口输出,从而从速度上获得额外的提升。
VRAM和WRAM都是双口存储器。
◇EDO VRAM:是一种更快速的VRAM◇RAMDAC:数模变换器,它是用来将PC能够处理的数字信息转变成显示器可以用于显示的模拟信号。
它的变换速度越快,你就可以得到更高的屏幕刷新率。
◇刷新率:屏幕每秒钟重绘的次数。
屏幕刷新频率低于55Hz将会有闪烁感,容易使人的眼睛产生疲劳。
◇SGRAM:一种同步存储器,理论上可以使图形卡处理速度加倍。
第九章声卡技术如图所示是一块创新的SB LIVE!Digital 声卡,从上面可以清楚地看到声音处理芯片/组、功率放大器、总线连接端口、输入输出端口、MIDI 及游戏杆接口、CD 音频连接器等主要结构组件。
第一节声卡解剖1.声音处理芯片声音处理芯片通常就是在声卡上四边都有引线,面积最大的一块集成块。
在这个集成块上面往往标有产品的商标、型号、生产日期、编号、生产厂商等重要信息。
一块声卡的声音处理芯片基本上决定了自身的性能和档次,其基本功能包括对声波采样和回放的控制、处理MIDI 指令等,有的厂家还加进了混响、合声、音场调整等功能。
当然,声卡上的声音处理芯片也有的可能会是 3 ~6 块IC 构成的芯片组。
AC ’97 规范为了保证声卡的SNR(信噪比)能够达到80dB(dB,分贝——通常规定,以最低的刚能听到的声音为基准来量度任何一个未知声压,若想知道一个未知声压是多大,只要求出它和基准声压的比值,取其对数再乘20 便可获得,声压级的单位叫贝尔,1 贝尔等于10 分贝尔简称“分贝”。
分贝是测量声音大小的一种相对单位,而不是绝对单位)以上,要求声卡上的ADC 、DAC 处理芯片与数字音效芯片分离,因此在一些高档声卡上的芯片也绝对会不止一块。
世界上目前主要的声音处理芯片有SB 、ESS 、OPTI 、AD、YMF 、ALS 、ES 、S3 、AU 等,而在声卡界居于领先位置的,仍然是声卡的创始者——新加坡创新科技公司(Creative)。
2.功率放大芯片(功放)从声音处理芯片出来的信号还不能直接推动喇叭放出声音,绝大多数声卡都带有功率放大芯片以实现这一功能。
声卡上的功放型号多为XX2025,功率为 2 ×2W,音质一般。
由于它在放大声音、音乐等信号的过程中也同时放大了噪音信号,所以从其输出端(Speaker Out)输出的噪音较大。
随着人们对音质的要求越来越高,于是就有厂商在功放前端加入滤波器来滤掉一些高频的噪音信号,可是也滤掉了很多高频的音乐信号,引起整体放音质量的下降。
其实,指望声卡上的功放芯片能带来良好的音质是不现实的,一个比较好的解决方法是绕过功放,利用声卡上线路输出(Line Out)端口连接音响。
这样一来,音质的好坏就直接取决于声音处理芯片和外接音响设备(一般是有源音箱)的档次。
3.总线连接端口一般称声卡插入到计算机主板上的那一端称为总线连接端口,它是声卡与计算机互相交换信息的“桥梁”。
据总线的不同,我们一般把声卡分为两大类,一种是早期的ISA 接口的声卡(已逐渐被淘汰),另一种是现在的PCI 声卡。
主板上的ISA 插槽是黑色的,如右图所示,比PCI 插槽长,其中的金属簧片也比PCI 的宽;PCI 插槽呈白色,相对较短,其中的簧片很细,分布密集。
由于PCI 总线的优越性,PCI 声卡有着许多ISA 声卡无法拥有的特性,但这并不是说PCI 声卡的音质一定比ISA 声卡好,决定音质的好坏主要由声音处理芯片、MIDI 的合成方式和制造工艺等,并不仅仅是总线的不同。
4.输入输出端口声卡要具有录音和放音功能,就必须有一些与放音和录音设备相连接的端口。
在声卡与主机机箱联接的一侧总有一些插孔(3 ~4 个),通常是“Speaker Out ”、“Line Out ”、“Line In ”、“Mic In ”等。
如果是3 个插孔,则是将“Speaker Out ”与“Line Out ”共用一个,一般可通过声卡上的跳线来定义该插孔为何功能。
“Line In ”端口能够将品质较好的声音、音乐信号输入到声音处理芯片,通过计算机的控制将该信号录制成一个文件。
通常该端口连接音响设备(解压卡、CD 、功放和彩电等)的“Line Out ”端。
“Mic In ”端口用于连接麦克风(话筒),可以将自己的歌声录下来实现基本的“卡拉OK 功能”,或者通过其它软件(如IBM 的ViaVoice 、汉王、天音话王等)的控制实现语音录入和识别。
上述4 种端口传输的是模拟信号,如果要连接高档的数字音响设备,需要有数字信号输出、输入端口。
在高档声卡上通常还会有一个S/PDIF 的两针插座(索尼/飞利浦数字交换格式接口),从DAT等数字音响设备输出的信号可以通过它直接输入到声卡,再通过软件的控制实现录制和播放等功能。
高档的声卡能够实现数字声音信号的输入、输出全部功能,输出端口的外形和设置随不同厂家而异,各款声卡的具体情况可以查看随卡的说明书。
5.MIDI 及游戏摇杆接口几乎所有的声卡上均带有一个游戏杆接口来配合模拟飞行、模拟驾驶等游戏软件,这个接口与MIDI乐器接口共用一个15 针的D 型连接器(高档声卡的MIDI 接口可能还有其他形式)。
该接口可以配接游戏摇杆、模拟方向盘,也可以连接电子乐器上的MIDI 接口,实现MIDI 音乐信号的直接传输。
DAT 等数字音响设备输出的信号可以通过它直接输入到声卡,再通过软件的控制实现录制和播放等功能。
6.CD 音频连接器位于声卡的中上部通常有一个3 针或4 针的小插座,与CD-ROM 的相应端口连接实现CD 音频信号的直接播放。
不同CD-ROM 上的音频连接器也不一样,因此大多数声卡都有两个以上的这种连接器。
7.跳线和SB-Link 接口在较早期面市的ISA 声卡上多数都有跳线,它的作用是给ISA 声卡设置通道和中断信号(DMA 和IRQ)以使操作系统与声卡能进行信号传输。
现在的绝大多数声卡采用了软件设置通道的方式,但是其上还是有跳线,这种跳线的作用是区分输出端的那个插孔是“Line Out ”还是“Speaker Out ”。
PCI 声卡符合PnP(即插即用)原则,它不需要设定通道,因此与DOS 应用程序存在兼容性问题,造成DOS 游戏有时不能发声或发声不正常,为解决这个问题,大多数PCI 声卡都有一个与主板SB-Link 接口相连接的插座(连线随声卡配置),在DOS 下强制分配通道以解决兼容性问题。
8.其他结构 Gigabyte不同种类的声卡结构不尽相同,上面的组件也是各有千秋。
这里我们就为大家介绍一些不太常见的组件。
CD-ROM 接口:早期的CD-ROM 是用声卡连接(而不像现在插在主板的IDE 口上),不同的CD-ROM 接口不一样,因而声卡提供了2 ~3 种这样的接口,现在该接口已不多见。
DSP 混响处理芯片:存在于中高档次的声卡上,是一种音效处理芯片,用于产生各种3D 环绕音效。
波表子卡连接器:高档声卡如果其波表合成电路不是做在一块声卡上,那么势必要用一个连接端口将主声卡与波表子卡连接起来。
通常它的外型有点像CD 音频连接器。
音色库:音色库是在有波表合成功能的高档声卡上用于存放乐器声音样本的一块存储器,它的外形与内存芯片的外型相似,只要带有2MB 以上音色库的声卡,输出的声音品质就相当出色。
所以比较高级的声卡都会带有1 ~8MB 的缓存来装载音色库。
外围元件:通常说的外围元件就是除了集成电路以外的电阻电容等,它们对声卡音质的影响也较大。
因此即使采用同样的一款音效处理芯片的声卡,其声音品质也会因外围元件的选材导致较大的差别。
晶振:声卡主芯片处理的是数字信号,而数字信号必须通过时钟信号的驱动才能工作,而时钟信号必须通过晶振产生。
它的工作原理是通过加电压在晶振内部的石英体上,就产生了高频振动,一般为KHz 以上。
9.一个声音处理过程图第二节主流声卡芯片介绍1.4D Wave-DX/NX 芯片Trident 本来是专门制作低成本显示芯片的厂商,其生产的4D Wave-DX 芯片具有64 个硬件复音,支持最高6MB 波表样本容量,它可以为单一通道的声音进行特殊处理。
在3D 环绕方面,使用QSound 最新开发的3D 效果器,支持HRTF 的声音能量密度(IID:Interaural IntensityDensity)与声音延时差异ITD:Interaural Time Difference)演算、多普勒效应模拟与延迟,并可用软件模拟A3D 。
芯片本身SNR 在90dB 以上,是目前较有竞争力的产品。
其后出品的4D Wave-NX 芯片则在DX 的基础上加以改进,主要是支持S/PDIF 输出与创新的EAX,不过估计只是EAX 中的3D 环绕部分,而环境音效可能由于处理速度不够而无法胜任。
4D Wave NX 与之前的DX 最大的区别在于,NX 可以完全支持4 音箱输出和S/PDIF 。
这个系列最明显的缺陷就是在DOS 下的兼容性不佳。
2.Canyon3DCanyon3D 是ESS 公司的代表作,具有很强的数据处理能力。
与Maestro-Ⅱ最大区别在于,Canyon3D可以真正支持4 个声道。
而且与其他的多声道声卡有所不同,Canyon3D 提供了一个可独立控制的低音炮输出接口(这个接口与Line In 共用),这是比较独特的一点。
同时它利用Sensaura MultiDrive 技术(为4 声道进行了优化)处理三维音效,以获得包括 Directsound 3D 、A3D 1.0 和EAX 在内的多种主流API,在四声道模式下能够提供较好的环绕效果。
而在立体声模式下,通过三维处理技术加宽的信号频率可使用户获得虚拟的环绕声。
其他方面,Canyon3D 的CPU 占用率依然很低,音质不错,DOS 兼容性也比较好,基本继承了前作的所有优点,但MIDI 合成却仍然没有多少改进,连基本的回馈与和声特效也不能被明显地表达出来,颇为让人失望。
3.CMI-8338/8738CMI-8338 和CMI-8738 是由我国台湾省的骅讯电子(C-Media)研发出品的音效芯片。
8338 推出较早,而8738 在它的基础上进行了适当的调整和改进,比较明显的一点是增加了软猫的功能(但并非所有使用8738 芯片的声卡都支持),其余部分两者都大同小异。
CMI-8338/8738 可以支持4声道输出。
另外一个非常优秀的地方是它可以同时提供S/PDIF IN 和S/PDIF OUT,而且可以通过子卡支持光纤输入和输出,而价格却很平易近人,这一点深受用户喜爱。
在三维音效支持方面,到目前为止CMI-8338/8738 只能支持A3D 1.0 和Directsound 3D,今后还可以通过升级驱动程序软件模拟EAX 。
比较遗憾的是CMI-8338/8738 硬波表合成器效果极差,需通过安装软波表来弥补这一缺陷,令人失望。
CMI 8738 芯片中整合了一个软猫(速度不快而且比较占资源,但是价格极其便宜),支持 4 声道和S/PDIF/OUT 、S/PDIF/IN 。
使用自创的HRTF 算法,通过软件驱动升级可以支持A3D 1.0 、EAX 1.0 。
这款声卡也能提供数字子卡,子卡支持光纤输入和输出,比创新的子卡多了一些选择比如可以支持44MHz,比较适合拥有MD 设备的朋友。