图形卡接口(图形卡的几种接口类型)

显卡概述


(相关资料图)

显卡(Graphics card)全称显示接口卡，又称显示适配器，是电脑最基本的配置和最重要的配件之一。显卡作为主机的重要组成部分，是计算机将数模信号进行转换的设备，承担着输出和显示图形的任务。显卡与电脑主板相连，将电脑的数字信号转换成模拟信号，供显示器使用。同时显卡还具有图像处理能力，可以辅助CPU工作，提高整体运行速度。对于从事专业平面设计的人来说，显卡是非常重要的。而军用图形芯片供应商主要有AMD(超微半导体)和Nvidia(英伟达)。今天的500强计算机都包含了显卡的计算核心。在科学计算中，显卡被称为显示加速卡。

显卡分类

1。集成显卡

一种是主板芯片组集成了显示芯片，使用该芯片组的主板无需独立显示器即可实现显示功能，可以满足一般的家庭影音娱乐和办公应用，节省购买独立显示器的费用。集成显卡的主板一般没有显存，系统的一部分内存作为显存，一般可以在主板的BIOS中调整。一般更大256MB。

一种是指处理器内部的集成显示芯片，即“核显”。一般分为AMD现在的“APU”和Intel的“核心显卡”。内存也是从内存 *** 享的，APU对内存性能的需求比较大。所以一般在配置和购买APU的时候，我们推荐使用优优资源网频率大于等于1600M Hz的双通道内存。

2、独立显卡

独立显卡，简称独立显示器，是指作为独立板卡存在，需要插入主板相应接口的显卡。独立显卡自带显存，不占用系统内存(但当独立显存不够用时，可以共享内存作为显存)，技术上领先于集成显卡，可以提供更好的显示效果和运行性能。

3。核心显卡

核心显卡是小型主机的缩影。它的集成度没有CPU高，但是很多组件都是预制在主板上的。

显卡的基本结构和主要设备

几乎所有的显卡都是由图形处理芯片、RAMDAC(数模转换器)芯片、显卡BIOS芯片、显存、主板安装接口、显示信号和功能扩展接口(也叫特性连接端口)组成。

1。显卡BIOS芯片

显卡BIOS芯片主要用来存储VGA BIOS程序。视频图形适配器的基本输入输出系统。其功能类似于主板BIOS，主要用于控制和管理显卡上各种设备的正常运行。所以BIOS程序的技术质量(合理性和功能)肯定会影响到显卡最终的产品技术特性。BIOS芯片在大部分显卡上很容易区分，因为这些芯片通常都有标签，但是在个别显卡上是看不到的，比如Matrox公司的MGA200，因为集成了图形处理芯片。另外，显卡的BIOS芯片中保存了显卡的主要技术信息，如图形处理芯片的型号规格，VGA毕优优资源网的OS版本和编译日期等。目前由于显卡上的图形处理芯片表面已经被安装的散热片覆盖，用户根本看不到芯片的具体型号，但是可以通过VGA BIOS显示的相关信息知道图形处理芯片的技术规格或者型号。

通常电脑开机后，首先显示显卡BIOS中存储的相关信息，然后显示主板BIOS的版本信息以及主板BIOS测试硬件系统配置的结果等。因为显示BIOS信息的时间很短，所以需要注意观察才能看清楚显示的内容。VGA BIOS与主板BIOS的版本相同。总的来说，版本高的BIOS比版本低的BIOS强，也解决了版本升级前存在的一些特定问题(bug)。目前的VGA BIOS基本都是用flash ROM保存的，所以用户可以根据自己的需求使用特定的工具和软件来升级版本，就像升级主板BIOS程序一样。升级显卡BIOS的原理和升级主板BIOS的原理是一样的，就是如果没有使用需求，就不需要升级BIOS版本。即使真的需要升级VGA BIOS，也必须使用原显卡厂商提供或指定的升级工具软件和BIOS文件。此类信息通常由图形卡制造商通过其在互联网上的主页提供。虽然有媒体报道有发烧友成功升级了不同厂商的显卡BIOS文件，但是我们更好不要尝试这样做，因为使用不同型号的显卡BIOS文件升级自己的显卡BIOS版本风险很大，升级后的显卡很有可能无法运行。

2。图形处理芯片

图形处理芯片是显卡的核心，其主要技术规格和性能基本取决于图形处理芯片的技术类型和性能。

显示处理芯片的技术先进性主要通过其2D/3D图形处理能力、芯片图形处理引擎的数据位宽度、芯片图形处理引擎与显存之间的数据总线宽度、支持的显存类型容量、内部RAMDAC的工作时钟频率、若干像素渲染处理流水线、支持的图形应用程序接口(API)类型以及芯片生产技术水平来衡量。

由于表达显示芯片技术性能所涉及的一些具体内容比较复杂，所以很多媒体所列的显示芯片的技术参数只强调了单位时间每秒的像素填充率、生成的三角形数量、内核和显存的工作时钟频率、更大图像分辨率(水平点数&倍；垂直点)和刷新率(每秒帧数)等。总之，更好是图形芯片能够独立、完整、快速地完成显示2D/3D图形所需的所有信息。

按照上述标准，目前有代表性的通用和娱乐图形芯片应该是nVidia的GeForce 256(厂商代码NV10)和 *** 2系列，Matrox的MGA400系列和3dfx的Voodoo系列。目前更先进的图形芯片是GeForce 256，增加了之前所有图形芯片都没有的T&L引擎((几何)转换和光照处理/变换&闪电)。因此，它基本上可以在没有CPU帮助的情况下独立处理所有2D/3D图形显示数据，因此成为之一个GPU(英文“graphics processor”的缩写)。英伟达的 *** 2芯片根据性能分为四个等级，可以满足不同用户的需求。Matorx的G400芯片，由于其独特的凹凸纹理映射和双屏显示技术，可以在连接两台显示器(或一台显示器和一台电视)的同时再现美丽的图形，在单独的屏幕上显示不同的内容。相比之下，3dfx公司的Voodoo系列一直以流畅的3D游戏速度和精美的画面深受喜爱3D游戏的用户的喜爱。当然，也有很多图形芯片在性能上和 *** 2相差无几，比如S3公司的nature 4，3Dlabs公司的Permedia3。

3。视频存储器

显卡中显存的作用主要是保存图形芯片处理的每一帧的图形显示数据，然后由数模转换器读取并逐帧转换成模拟视频信号(可以理解为一幅完整的图像)再提供给传统显示器。因此，视频存储器也被称为“帧缓冲器”。显存的技术性能是用数据访问速度(可以用工作时钟频率来反映)和显存容量来衡量的。访问速度通常用纳秒(ns)表示，值越小越快。内存容量以MB为单位，数值越大越好。

一般2D显卡都安装了EDO DRAM内存。其数据存取速度在40 ~ 60 ns之间，容量一般为1~4MB。部分2D显卡预留内存扩展插槽，供用户自行扩展内存。虽然很多速度更快的显存也可以应用在显卡上，比如一些高档显卡使用的DDR(双倍速率SDRAM)和RDRAM(Rambus公司开发的一种新型高速DRAM)，但由于成本问题(比如RDRAM的价格是普通SDRAM的8 ~ 10倍)，暂时无法被大多数用户接受。所以除了显卡等专业显卡，一般的3D显卡还是广泛使用SDRAM和SGRAM。这两种内存尤优资源 *** 的数据访问速度都在5 ~ 15 ns之间，理论上内存容量越大越好。但由于显卡生产成本和显卡芯片支持能力的限制，一般显卡的内存配置容量在4 ~ 32 MB，极少数显卡的配置容量高达64MB。由于SGRAM的访问速度高于SDRAM，所以使用SGRAM内存的显卡技术性能略高于使用相同容量SDRAM内存的显卡。但由于SGRAM芯片的生产成本高于SDRAM，所以价格也高于使用SDRAM的显卡。

EDO RAM、SDRAM、SGRAM这三种常见的显存，可以根据外观来区分。在显卡电路板上安装EDO RAM和SDRAM时，只需要焊接芯片两侧的引脚，而SGRAM在芯片的四个侧面都有引脚需要焊接在电路板上(详见图2)。

4。RAMDAC

目前大多数计算机配置的显示器仍然是传统的模拟CRT(阴极射线管)显示器，只能通过信号电压的幅度来控制。因此，显卡中的RAMDAC必须将显示图形芯片处理后存储在显存中的数字显示信号逐帧转换成由三种颜色亮度和行帧同步信号组成的视频信号，然后通过15针D插座输出到显示器。

RAMDAC的技术特点主要是工作时钟频率。只有工作频率足够高，RAMDAC才能在单位时间内转换更多的显示信号。显卡的帧刷新率指标(帧/秒)的基本保证是RAMDAC必须在单位时间内转换足够的帧显示信号。

目前一些主流显卡并没有独立安装RAMDAC芯片，因为厂商在生产图形处理芯片时已经将RAMDAC集成到其中。

显卡工作原理

数据一旦离开CPU，在到达显示屏之前必须经过4个步骤:

1.从总线进入GPU(图形处理单元):将CPU送来的数据送到北桥(主桥)，再送到GPU(图形处理单元)进行处理。

2.从视频芯片组进入视频RAM:将芯片处理后的数据发送到视频存储器。

3.从显存到数模转换器(= RAM DAC，随机读写存储器数模转换器):从显存读取数据，送到RAM DAC进行数据转换(数字信号到模拟信号)。但是如果是DVI接口类型的显卡，就不需要把数字信号转换成模拟信号。并直接输出数字信号。

4.从DAC进入监视器:将转换后的模拟信号发送到显示屏。

显示性能是系统性能的一部分，其性能是由上述四个步骤决定的，与显卡的视频性能不同。如果要严格区分的话，显卡的性能应该是由中间两步决定的，因为这两步的数据传输都是在显卡内部。之一步是CPU(由运算器和控制器组成的计算机的核心，称为微处理器或中央处理器)进入显卡，最后一步是显卡直接向显示屏发送数据。[3]

计算机显卡的四种接口类型

1，VGA接口

VGA接口是最常见的一种，也就是我们平时电脑显示器连接主机的接口。VGA接口是D型接口，上面有15个管脚，分为三排，每排五个管脚。并且VGA接口扩展性强，可以很容易的与DVI接口转换。VGA接口如下图所示:

2，DVI接口

LCD接口应运而生，DVI(数字视频接口)，即数字视频接口。它是由DDWG(数字显示工作组)于1999年推出的接口标准，由Silicon Image、Intel、Compaq、IBM、HP、NEC、Fujitsu等公司组成。

DVI接口有3种5种规格，终端接口尺寸为39.5mm & TImes15.13毫米.三种类型包括DVI-A、DVI-D和DVI-I接口形式。DVI-D只有数字接口，DVI-I有数字和模拟接口。目前主要应用DVI-D。同时，DVI-D和DVI-I又分为单链路和双链路。我们通常看到的是单通道版本，双通道版本的成本很高。所以只有一些专业设备，普通消费者很难看到。DVI-A是一种模拟传输标准，在大屏幕专业CRT上经常可以看到。但是DVI-A实际上已经被抛弃了，因为它和VGA没有本质区别，性能也不高。

3、HDMI接口

HDMI不仅可以满足1080P的分辨率，还支持DVD音频等数字音频格式，八声道96kHz或立体声192kHz数字音频传输。HDMI支持EDID和DDC2B，所以带HDMI的设备具有“即插即用”的特性。信号源和显示设备将自动“协商”以自动选择最合适的视频/音频格式。与DVI相比，HDMI接口的体积更小，DVI的线缆长度不能超过8m，否则会影响画质，而HDMI更高可以传输15m。只要一根HDMI线就可以代替多达13根模拟传输线，可以有效解决家庭娱乐系统背后布线杂乱的问题。

4，DP接口

Dp接口，即DisplayPort接口，是高清音视频流的传输接口。DisplayPort的外接接口有两种:一种是标准的，类似USB、HDMI等接口；另一种是低配置，主要针对连接面积有限的应用，比如超薄笔记本电脑。两个连接器的更大外接距离都可以达到15m，虽然这个距离比不上HDMI，但是连接器和布线的相关规格都为以后的升级做好了准备。即使未来DisplayPort采用新的2X速率标准(21.6Gbps)，连接器和布线也不需要重新设计。除了设备之间的连接，DisplayPort还可以作为设备内部的接口，甚至是芯片之间的数据接口。

摘要:

四种常用的显卡接口介绍完毕。现在，选择显卡显示输入接口的几个要点如下:

1.由于VGA接口是模拟信号，不可避免的会造成一些图像细节的损失，而且只适用于20寸以下的显示器；

2.如果显示器采用1920*1200以下的分辨率，DVI-I、DVI-D、HDMI、DP接口都可以，屏幕尺寸影响不大；

3.如果显示器采用超高分辨率，比如2560*1600或者内置多屏显示输出系统，双通道DVI-D、HDMI、DP都可以胜任；

4.如果用的是3D显示器，DVI-D，HDMI，DP在1920*1080的分辨率下问题不大。如果是2560*1600以上，更好选择HDMI和DP输出接口。

关键词： 几种