显卡基础知识培训

显卡基本知识一显卡的基本组成IPCB：印刷电路板。板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。在表面可以看到的细小线路材料是铜箔，原本铜箔是覆盖在整个板子上的，而在制造过程中部份被蚀刻处理掉，留下来的部份就变成网状的细小线路了。这些线路被称作导线或称布线，并用来提供PCB上零件的电路连接。PCB分为2层、4层、6层、8层、10层等，层数越多线路越精细制造成本越高。目前显卡使用的PCB板多为4层或6层IIGPU(VPU):GPU(GraphicsProcessingUnit)是相对于CPU的一个概念，由于在现代的计算机中（特别是家用系统，游戏的发烧友）图形的处理变得越来越重要，需要一个专门的图形的核心处理器。于是有了GPU，专门的图形处理器的意思。普通与专业普通显卡就是普通台式机内所采用的显卡产品，也就是DIY市场内最为常见的显卡产品。之所以叫它普通显卡是相对于应用于图形工作站上的专业显卡产品而言的，。普通显卡更多注重于民用级应用，更强调的是在用户能接受的价位下提供更强大的娱乐、办公、游戏、多媒体等方面的性能；而专业显卡则强调的是强大的性能、稳定性、绘图的精确等方面。目前设计制造普通显卡显示芯片的厂家主要有NVIDIA、ATI、SIS等，但主流的产品都是采用NVIDIA、ATI的显示芯片。显示芯片位宽显示芯片位宽是指显示芯片内部数据总线的位宽，也就是显示芯片内部所采用的数据传输位数，(注意区别显示芯片位宽和显存位宽)目前主流的显示芯片基本都采用了256位的位宽，采用更大的位宽意味着在数据传输速度不变的情况，瞬间所能传输的数据量越大。显示芯片位宽就是显示芯片内部总线的带宽，带宽越大，可以提供的计算能力和数据吞吐能力也越快，是决定显示芯片级别的重要数据之一。目前已推出最大显示芯片位宽是512位，那是由Matrox（幻日）公司推出的Parhelia-512显卡，这是世界上第一颗具有512位宽的显示芯片。而目前市场中所有的主流显示芯片，包括NVIDIA公司的GeForce系列显卡，ATI公司的Radeon系列等，全部都采用256位的位宽。这两家目前世界上最大的显示芯片制造公司也将在未来几年内采用512位宽。显示芯片位宽增加并不代表该芯片性能更强，因为显示芯片集成度相当高，设计、制造都需要很高的技术能力，单纯的强调显示芯片位宽并没有多大意义，只有在其它部件、芯片设计、制造工艺等方面都完全配元器件视频接口散热系统PCB板显存显示芯片显卡合的情况下，显示芯片位宽的作用才能得到体现。核心频率：显示芯片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，但显卡的性能是由核心频率、显存、像素管线、像素填充率等等多方面的情况所决定的，因此在显示核心不同的情况下，核心频率高并不代表此显卡性能强劲。在同样级别的芯片中，核心频率高的则性能要强一些，提高核心频率就是显卡超频的方法之一。显示芯片的主要厂商1.INTEL2.NVIDIA（GeForce）3.ATI（Radeon）III显存：显示存储器，简称显存，其作用是以数字形式储存图形图像资料。显存的品牌目前名牌显存主要有:欧美的Micron(美光)、Infineon(原西门子)韩国的SEC(三星)、HYHynix(现代)日本的NEC(日本电气)、Hitachi(日立)、Mitsubishi(三菱)、Toshiba(东芝)台湾的EilteMT、ESMT(晶豪)、EtronTech(钰创)、Winbond(华邦)Mosel(茂矽)、Nanya(南亚)可以说以上品牌的显存质量控制是严格的。这些显存厂商的技术水平都很高，相比以上这些巨头而言，市面上一些小厂商的产品性能不敢恭维，它们的颗粒来源五花八门:要么是一些大厂未经测试的，自己命名包装而成；要么是一些被大厂初检不合格的晶圆，被拿来重新切割、包装、测试，以新的品牌流入市场，所以这些不知名厂商的显存质量良莠不齐。显存的封装：显存封装是指显存颗粒所采用的封装技术类型，封装就是将显存芯片包裹起来，以避免芯片与外界接触，防止外界对芯片的损害。空气中的杂质和不良气体，乃至水蒸气都会腐蚀芯片上的精密电路，进而造成电学性能下降。不同的封装技术在制造工序和工艺方面差异很大，封装后对内存芯片自身性能的发挥也起到至关重要的作用。显存封装形式主要有TQFP、TSOP、MBGA等。TQFPTQFP是QuadFlatPackage的缩写，是“小型方块平面封装”的意思。TQFP封装在早期的显卡上使用的比较频繁，但少有速度在4ns以上的TQFP封装显存，因为工艺和性能的问题，目前已经逐渐被TSOP和BGA所取代。TQFP封装在颗粒四周都带有针脚，识别起来相当明显。TSOPTSOP（ThinSmallOut－LinePackage，薄型小尺寸封装）。TSOP封装是在芯片的周围做出引脚，采用SMT技术（表面安装技术）直接附着在PCB板的表面。TSOP封装外形尺寸时，寄生参数(电流大幅度变化时，引起输出电压扰动)减小，适合高频应用，操作比较方便，可靠性也比较高。同时TSOP封装具有成品率高，价格便宜等优点，因此得到了极为广泛的应用。TSOP封装是目前应用广泛的显存封装类型。TSOP封装针脚在显存的两侧。MBGAMBGA是指微型球栅阵列封装，英文全称为MicroBallGridArrayPackage。它与TSOP内存芯片不同，MBGA的引脚并非裸露在外，而是以微小锡球的形式寄生在芯片的底部，所以这种显存都看不到引脚。MBGA的优点有杂讯少、散热性好、电气性能佳、可接脚数多，且可提高良率。最突出是由于内部元件的间隔更小，信号传输延迟小，可以使频率有较大的提高。显存容量显存容量是显卡上显存的容量数，这是选择显卡的关键参数之一。显存容量决定着显存临时存储数据的多少。显卡的显存用于存放图像数据，显存的容量与存取速度决定了显示卡的整体性能，并且直接影响显示的分辨率及和色彩位数，显存容量越大，能显示的分辨率和色彩位数越高。（色彩位数决定显示颜色数的总量。颜色数由2的N次方来确定的，N代表为位数，如位数为16位，则显示的颜色数为2的16次方等于65536种。）这里显示内存同分辨率及其色彩位数的关系为：显示内存≥分辨率×色彩位数/8的乘积例如，分辨率为1024×768，色彩位数为32位，那么需要的显示内存为：1024×768×32/8=3.1MB显存时钟周期显存时钟周期就是显存时钟脉冲的重复周期，它是作为衡量显存速度的重要指标。显存速度越快，单位时间交换的数据量也就越大，在同等情况下显卡性能将会得到明显提升。显存的时钟周期一般以ns（纳秒）为单位。显存频率显存默认情况下的工作频率该显存在显卡上工作时的频率，以MHz（兆赫兹）为单位。显存频率一定程度上反应着该显存的速度。显存频率随着显存的类型、性能的不同而不同。显存频率与显存时钟周期是相关的，二者成倒数关系，也就是显存频率＝1/显存时钟周期。如果是SDRAM显存，其时钟周期为6ns，那么它的显存频率就为1/6ns=166MHz；而对于DDRSDRAM，其时钟周期为6ns，那么它的显存频率就为1/6ns=166MHz，但要了解的是这是DDRSDRAM的实际频率，而不是我们平时所说的DDR显存频率。因为DDR在时钟上升期和下降期都进行数据传输，其一个周期传输两次数据，相当于SDRAM频率的二倍。习惯上称呼的DDR频率是其等效频率，是在其实际工作频率上乘以2，就得到了等效频率。因此6ns的DDR显存，其显存频率为1/6ns*2=333MHz。显存位宽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的数据量越大，这是显存的重要参数之一。目前市场上的显存位宽有64位、128位和256位三种，人们习惯上叫的64位显卡、128位显卡和256位显卡就是指其相应的显存位宽。显存位宽越高，性能越好价格也就越高，因此256位宽的显存更多应用于高端显卡，而主流显卡基本都采用128位显存。显卡的显存是由一块块的显存芯片构成的，显存总位宽同样也是由显存颗粒的位宽组成，。显存位宽＝显存颗粒位宽×显存颗粒数。显存颗粒上都带有相关厂家的内存编号，可以去网上查找其编号，就能了解其位宽，再乘以显存颗粒数，就能得到显卡的位宽。这是最为准确的方法。显存带宽（系统带宽）显存带宽是指显示芯片与显存之间的数据传输速率，它以字节/秒为单位。(注意不要把显存带宽和显存位宽混淆)显存带宽是决定显卡性能和速度最重要的因素之一。要得到精细(高分辨率)、色彩逼真(32位真彩)、流畅(高刷新速度)的3D画面，就必须要求显卡具有大显存带宽。目前显示芯片的性能已达到很高的程度，其处理能力是很强的，只有大显存带宽才能保障其足够的数据输入和输出。随着多媒体、3D游戏对硬件的要求越来越高，在高分辨率、32位真彩和高刷新率的3D画面面前，相对于GPU，较低的显存带宽已经成为制约显卡性能的瓶颈。显存带宽是目前决定显卡图形性能和速度的重要因素之一。显存带宽的计算公式为：显存带宽＝工作频率×显存位宽/8。目前大多中低端的显卡都能提供6.4GB/s、8.0GB/s的显存带宽，而对于高端的显卡产品则提供超过20GB/s的显存带宽。在条件允许的情况下，尽可能购买显存带宽大的显卡，这是一个选择的关键。显存规格常识在讲显存规格之前,要先明确两个单位的意义:bit,字位,表示一个二进制数字所占的位Byte,字节,一般的一个字节有8个自位注意不要混淆这两个单位:bit用来表示宽度,即同一周期内传递数据的位数,而Byte用来表示数据的容量显存的规格,一般标注为XMBxYbit,例如4MBx16bit,8MBx32bit等,或者直接写成4X16,8X32.前面的数字代表寻址地址(注意不是单颗显存的容量),后面的数字代表单颗显存位宽单颗显存的容量计算公式是:单颗显存容量＝寻址地址×单颗数据位宽/8bit以4×16规格显存为例:一颗4X16的显存的容量就是4MBx16bit/8bit=8MB一块显卡的显存规格就分别是采用显存颗粒的容量和带宽的总和.比如一块采用8颗8X16规格TSOP封装显存的显卡,它的单颗显存容量就是8X16/8=16MB,单颗显存位宽是16bit,那显卡的显存容量就是8X16=128,显卡的显存位宽就是8X16=128bit.这是一块128M/128bit的显卡.不同封装的显存采用的常用规格:1TQFP封装:2×322TOSP封装:4×16/8×16/16×163MBGA封装:4×32/8×32IV视频接口规范1.CRT(VGA)：模拟输出接口2.DVI：数字输出接口3.TVOUT：视频输出接口4.VIVO：视频输入/输出接口VGA显卡所处理的信息最终都要输出到显示器上，显卡的输出接口就是电脑与显示器之间的桥梁，它负责向显示器输出相应的图像信号。CRT显示器因为设计制造上的原因，只能接受模拟信号输入，这就需要显卡能输入模拟信号。VGA接口就是显卡上输出模拟信号的接口，VGA（VideoGraphicsArray）接口，也叫D-Sub接口。虽然液晶显示器可以直接接收数字信号，但很多低端产品为了与VGA接口显卡相匹配，因而采用VGA接口。VGA接口是一种D型接口，上面共有15针空，分成三排，每排五个。VGA接口是显卡上应用最为广泛的接口类型，绝大多数的显卡都带有此种接口。DVI（DigitalVisualInterface）数字视觉界面输出接口，目前的DVI接口分为两种，一种是DVI-D纯数字接口，接口上有3排8列共24个针脚，其中右上角一个针脚为空，不兼容模拟信号。另外一种则是DVI-I接口，可同时兼容模拟和数字信号。兼容模拟信号并不意味着模拟信号的接口D-Sub接口可以连接在DVI-I接口上，而是必须通过一个转换接头才能使用，一般采用这种接口的显卡都会带有相关的转换接头。显示设备采用DVI接口具有号要有以下两大优点：一、速度快DVI传输的是数字信号，数字图像信息不需经过任何转换，就会直接被传送到显示设备上，因此减少了数字→模拟→数字繁琐的转换过程，大大节省了时间，因此它的速度更快，有效消除