显卡和显示器
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图7.9 显卡BIOS芯片
7.1.2 详解显卡的构成
5．总线接口 当前最主要的显卡总线接口是PCI Express ×16，早期还有PCI、AGP接口。2003
年以后，由于显示带宽要求的不断提升，PCI Express显卡逐渐成为市场主流。 （1）AGP接口 AGP接口是一种专用的显示接口标准，它可以解决低带宽的PCI总线对显卡性能
图7.8 显卡的显存（方形，涂有硅脂）分布在GPU周围
7.1.2 详解显卡的构成
4．显卡BIOS芯片 显卡BIOS芯片又称VGA BIOS，用于存放显示芯片与驱动程序之间的控制程序，
还存放显卡型号、规格、生产厂商、出厂时间等信息。启动PC时，在屏幕上首先显 示VGA BIOS的内容。前些年生产的显卡BIOS芯片的大小与主板BIOS相当。现在显卡 的BIOS，大小与内存条上的SPD芯片相近，如图7.9所示，它可以通过专用程序改写 和升级。
图7.6 采用全固态电容供电设计的显卡
7.1.2 详解显卡的构成
2．显示芯片 显示芯片又叫GPU（Graphics Processing Unit，图形处理单元，或图形处理器），
是显卡的核心芯片，其主要任务是把通过总线传输过来的数据在GPU中进行构建、 渲染，最后通过显卡的输出接口送达显示器。
显示芯片（见图7.7）通常是显卡上最大的芯片，中高档芯片一般都有散热片 或散热风扇。显示芯片上有商标、生产日期、编号和厂商名称，如NVDIA、ATI、SiS 等，每个厂商都有不同档次的芯片。
3D显卡具备3D处理能力，它大大解放了CPU，为提高图形质量提供了条件。 新一代3D加速芯片大量采用新技术，强大的浮点运算能力承担起了以前由CPU完 成的几何转换和光源计算，因此3D显示芯片被称为GPU（Graphics Processing Unit）。现在主流的显卡都是3D显卡。
7.1.2 详解显卡的构成
7.1.2 详解显卡的构成
AGP 2.0采用了双信号、双缘触发，AGP 3.0采用双信号的同时将触发频率提高 到266 MHz，实现了单信号4次触发，等效频率增加到533 MHz。AGP各版本的比较 如表7.1所示。
表7.1 AGP各种版本比较
版本 比较项
工作频率/ MHz 传输带宽/ MB/s 工作电压/ V 单信号触发次数wenku.baidu.com次 数据传输位宽/ b
7.1.1 分类认识显卡
3．按显卡的总线接口类型分类——PCI Express显卡和AGP显卡 总线接口类型是指显卡与主板连接所采用的总线接口种类。不同的接口能为显
卡带来不同的性能，也决定着主板是否能够使用此显卡。显卡接口包括早期的PCI接 口、AGP接口（见图7.3（a））和当前主流的PCI Express接口（见图7.3（b）），前 两种显卡已经逐渐淡出市场。
AGP 1.0
AGP 1X
AGP 2X
66
66
266
533
3.3
3.3
4（×2）
4（×2）
32
32
AGP 2.0
AGP 3.0
（AGP 4X） （AGP 8X）
66 1066 1.5 4（×2）
32
66 2132 1.5 4（×2）
32
7.1.2 详解显卡的构成
（2）PCI Express ×16接口 PCI Express（PCI-E）是一种新的总线接口标准，是AGP和PCI总线标准的继任者。 它采用目前流行的点对点串行连接方式，每个设备都有自己的专用连接，不需要向 整个总线请求带宽，大大提高了数据传输速率。
显卡上主要的部件有：显示芯片、显示内存、显卡BIOS、PCI-E接口、VGA插 座、S-Video端子、DVI插座等。可以将显卡比喻成一台图形专用主机，那么显示 芯片就是“处理器”，显存就是“内存”，显卡线路板就是“主板”，显卡BIOS 就是“基本输入/输出系统”，显卡输出端口是与外部设备的接口。
现在主流的显卡由于运算速度快、发热量大，需要在显示芯片上安装散热风 扇（有的仅有散热片），在显卡上有一个二芯或三芯插座为其供电。如图7.5所示 是一块PCI Express ×16显卡的结构图（已经去掉散热器）。
的制约。它以独占通道的方式与主板芯片组联系，直接在CPU和显示芯片之间开辟 了一条更快的通道，提高了显卡的工作效率。AGP接口技术经历了AGP l.0 （AGP1×/2×）、AGP 2.0（AGP 4×）和AGP 3.0（AGP 8×）3个版本。其传输速率 也从最早AGP 1×的266 MB/s发展到了AGP 8×的2.1 GB/s。
图7.7 GPU核心的尺寸相当于一枚硬币
7.1.2 详解显卡的构成
3．显示内存 显示内存（Video RAM，或显卡缓冲存储器，见图7.8），简称显存，用于存放
数据，只不过它存放的是显示芯片处理后的数据，在屏幕上看到的图像数据都存放 在显示内存中。高速显存发热量大，其上附有散热片或导热硅脂，它被覆盖在散热 器下。
专业显卡（见图7.4）是指应用于图形工作站的显卡。在图形工作站上，它的 重要性甚至超过了CPU。
图7.4 NVIDIA Quadro高端专业显卡
7.1.1 分类认识显卡
5．按显卡的加速功能分类——2D显卡和3D显卡 2D图形加速卡拥有自己的图形函数加速器和显存，专门用来执行图形加速任
务，因此可以大大减少CPU必须处理的图形函数。由于它们只能处理二维图形，因 此又叫2D显卡或2D图形加速卡。
图7.3 AGP接口（a）和PCI Express接口（b）的显卡
7.1.1 分类认识显卡
4．按显卡的应用领域分类——普通显卡和专业显卡 普通显卡注重民用级应用，强调在用户能接受的价位下提供更强大的娱乐、办
公、游戏、多媒体等性能。目前设计制造普通显卡的显示芯片厂商主要有nVIDIA、 ATI、SiS等。
图7.5 去掉散热器后的PCI Express显卡
7.1.2 详解显卡的构成
1．PCB电路板 显卡的线路板是显卡的母体。目前它一般采用4层或6层PCB电路板，如果再薄，
显卡的性能及稳定性将大打折扣，一些高档显卡甚至采用8层板。 与主板相似，显 卡板载的电容类型有电解电容、钽电容等，但更多采用小巧的钽电容来获得性能上 的提升，并且摒弃了高温易爆浆的液态电容，高档显卡更是采用全固态电容（见图 7.6）。
7.1.2 详解显卡的构成
5．总线接口 当前最主要的显卡总线接口是PCI Express ×16，早期还有PCI、AGP接口。2003
年以后，由于显示带宽要求的不断提升，PCI Express显卡逐渐成为市场主流。 （1）AGP接口 AGP接口是一种专用的显示接口标准，它可以解决低带宽的PCI总线对显卡性能
图7.8 显卡的显存（方形，涂有硅脂）分布在GPU周围
7.1.2 详解显卡的构成
4．显卡BIOS芯片 显卡BIOS芯片又称VGA BIOS，用于存放显示芯片与驱动程序之间的控制程序，
还存放显卡型号、规格、生产厂商、出厂时间等信息。启动PC时，在屏幕上首先显 示VGA BIOS的内容。前些年生产的显卡BIOS芯片的大小与主板BIOS相当。现在显卡 的BIOS，大小与内存条上的SPD芯片相近，如图7.9所示，它可以通过专用程序改写 和升级。
图7.6 采用全固态电容供电设计的显卡
7.1.2 详解显卡的构成
2．显示芯片 显示芯片又叫GPU（Graphics Processing Unit，图形处理单元，或图形处理器），
是显卡的核心芯片，其主要任务是把通过总线传输过来的数据在GPU中进行构建、 渲染，最后通过显卡的输出接口送达显示器。
显示芯片（见图7.7）通常是显卡上最大的芯片，中高档芯片一般都有散热片 或散热风扇。显示芯片上有商标、生产日期、编号和厂商名称，如NVDIA、ATI、SiS 等，每个厂商都有不同档次的芯片。
3D显卡具备3D处理能力，它大大解放了CPU，为提高图形质量提供了条件。 新一代3D加速芯片大量采用新技术，强大的浮点运算能力承担起了以前由CPU完 成的几何转换和光源计算，因此3D显示芯片被称为GPU（Graphics Processing Unit）。现在主流的显卡都是3D显卡。
7.1.2 详解显卡的构成
7.1.2 详解显卡的构成
AGP 2.0采用了双信号、双缘触发，AGP 3.0采用双信号的同时将触发频率提高 到266 MHz，实现了单信号4次触发，等效频率增加到533 MHz。AGP各版本的比较 如表7.1所示。
表7.1 AGP各种版本比较
版本 比较项
工作频率/ MHz 传输带宽/ MB/s 工作电压/ V 单信号触发次数wenku.baidu.com次 数据传输位宽/ b
7.1.1 分类认识显卡
3．按显卡的总线接口类型分类——PCI Express显卡和AGP显卡 总线接口类型是指显卡与主板连接所采用的总线接口种类。不同的接口能为显
卡带来不同的性能，也决定着主板是否能够使用此显卡。显卡接口包括早期的PCI接 口、AGP接口（见图7.3（a））和当前主流的PCI Express接口（见图7.3（b）），前 两种显卡已经逐渐淡出市场。
AGP 1.0
AGP 1X
AGP 2X
66
66
266
533
3.3
3.3
4（×2）
4（×2）
32
32
AGP 2.0
AGP 3.0
（AGP 4X） （AGP 8X）
66 1066 1.5 4（×2）
32
66 2132 1.5 4（×2）
32
7.1.2 详解显卡的构成
（2）PCI Express ×16接口 PCI Express（PCI-E）是一种新的总线接口标准，是AGP和PCI总线标准的继任者。 它采用目前流行的点对点串行连接方式，每个设备都有自己的专用连接，不需要向 整个总线请求带宽，大大提高了数据传输速率。
显卡上主要的部件有：显示芯片、显示内存、显卡BIOS、PCI-E接口、VGA插 座、S-Video端子、DVI插座等。可以将显卡比喻成一台图形专用主机，那么显示 芯片就是“处理器”，显存就是“内存”，显卡线路板就是“主板”，显卡BIOS 就是“基本输入/输出系统”，显卡输出端口是与外部设备的接口。
现在主流的显卡由于运算速度快、发热量大，需要在显示芯片上安装散热风 扇（有的仅有散热片），在显卡上有一个二芯或三芯插座为其供电。如图7.5所示 是一块PCI Express ×16显卡的结构图（已经去掉散热器）。
的制约。它以独占通道的方式与主板芯片组联系，直接在CPU和显示芯片之间开辟 了一条更快的通道，提高了显卡的工作效率。AGP接口技术经历了AGP l.0 （AGP1×/2×）、AGP 2.0（AGP 4×）和AGP 3.0（AGP 8×）3个版本。其传输速率 也从最早AGP 1×的266 MB/s发展到了AGP 8×的2.1 GB/s。
图7.7 GPU核心的尺寸相当于一枚硬币
7.1.2 详解显卡的构成
3．显示内存 显示内存（Video RAM，或显卡缓冲存储器，见图7.8），简称显存，用于存放
数据，只不过它存放的是显示芯片处理后的数据，在屏幕上看到的图像数据都存放 在显示内存中。高速显存发热量大，其上附有散热片或导热硅脂，它被覆盖在散热 器下。
专业显卡（见图7.4）是指应用于图形工作站的显卡。在图形工作站上，它的 重要性甚至超过了CPU。
图7.4 NVIDIA Quadro高端专业显卡
7.1.1 分类认识显卡
5．按显卡的加速功能分类——2D显卡和3D显卡 2D图形加速卡拥有自己的图形函数加速器和显存，专门用来执行图形加速任
务，因此可以大大减少CPU必须处理的图形函数。由于它们只能处理二维图形，因 此又叫2D显卡或2D图形加速卡。
图7.3 AGP接口（a）和PCI Express接口（b）的显卡
7.1.1 分类认识显卡
4．按显卡的应用领域分类——普通显卡和专业显卡 普通显卡注重民用级应用，强调在用户能接受的价位下提供更强大的娱乐、办
公、游戏、多媒体等性能。目前设计制造普通显卡的显示芯片厂商主要有nVIDIA、 ATI、SiS等。
图7.5 去掉散热器后的PCI Express显卡
7.1.2 详解显卡的构成
1．PCB电路板 显卡的线路板是显卡的母体。目前它一般采用4层或6层PCB电路板，如果再薄，
显卡的性能及稳定性将大打折扣，一些高档显卡甚至采用8层板。 与主板相似，显 卡板载的电容类型有电解电容、钽电容等，但更多采用小巧的钽电容来获得性能上 的提升，并且摒弃了高温易爆浆的液态电容，高档显卡更是采用全固态电容（见图 7.6）。