第六章显卡和显示器

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1) 位置: 在显卡散热片或散热风扇的下面。
2)主要厂商: 常见的显示芯片厂商有Intel、ATi、
nVIDIA(英伟达)、VIA(S3) 、SiS等。其中, Intel、 VIA(S3) 、SiS主要生产集成芯片, ATi、nVIDIA以生产独立芯片为主。
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3)显示芯片的性能指标 ① 芯片型号:反映了显卡的性能和档次。 ② 芯片工艺:单位nm ③ 核心 频率:显示核心的工作频率 ④ 核心位宽:和核心频率一起反映了核心的
(2)显存的容量 显存越大,可以储存的图像数据就越多,支持的分 辨率与颜色数(或者说色深)也就越高 。目前主流 显存为128M、256M。
v 16bit真彩的1024×768,则需要 1024×768×16/8=1.6M,约需2M显存。
v 32bit、1024×768的三维场景,所需的帧缓存为 1024×768×3×32/8=9.42M,约需10M显存。
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4)刷新率及带宽。 v 刷新率是指显示器每秒刷新屏幕的次数,单位为Hz。
值越低,图像的闪烁、抖动越厉害,严重的话甚至 会伤害视力和引起头晕等症状。通常,刷新率在 70Hz以上时,人眼才不易察觉到图像的闪烁。但刷 新率过高可能会影响到显示器的使用寿命。 v 带宽:显示器每秒处理的数据量大小。 v 带宽=分辨率*刷新率。(分辨率、刷新率都受限于 带宽)
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v 决定显卡性能的三要素首先是其所采用的显示芯片, 其次是显存带宽(这取决于显存位宽和显存频率), 最后才是显存容量。
v 一款显卡究竟应该配备多大的显存容量才合适,是 由其所采用的显示芯片所决定的,也就是说显存容 量应该与显示核心的性能相匹配才合理,显示芯片 性能越高由于其处理能力越高所配备的显存容量相 应也应该越大,而低性能的显示芯片配备大容量显 存对其性能是没有任何帮助的。
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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。
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6.2.1 显卡分类
v 1.按显卡独立性分类 v 分为主板集成显示芯片的集成显卡和独立显卡,独
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3)亮度
v 人眼可以分辨约250个亮度级别,液晶显示器亮度 普遍高于传统CRT显示器,液晶显示器亮度一般以 cd/m2(流明)为单位,亮度越高,显示器对周围环境 的抗干扰能力就越强,显示效果显得更明亮。
v 同时,我们应更关注亮度是否均匀,因为这直接影 响到显示的效果。
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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。
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v 1. 显示芯片
显示芯片,也就是我们常说的GPU (Graphic Processing Unit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。
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6.3.3.液晶显示器的性能指标
1)尺寸 显示器的尺寸是显示屏对角线的长度,其单位
是英寸(1英寸=2.539厘米),价格主要决定于尺 寸。 2)可视角度
LCD的其中一个缺点就是可视角度小,理所当 然,这一指标便相当重要。所谓“可视角度”是指 站在始于屏幕法线的某个角度的位置时仍可清晰看 见萤幕图像所构成的最大角度。当然了,可视角是 愈大愈好。
v 在进行一些高速度游戏(如CS)的时候,响应时间 过慢的LCD显示器会出现图像拖影现象。 目前市场 上LCD的响应时间已达到6ms、5ms,甚至达到2ms。 而CRT的反应时间只有1ms,不会出现残影、拖尾 现象。
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6)分辨率 v 传统CRT显示器所支持的分辨率有一定弹性,而
LCD的像素间距已经固定,所以支持的显示模式不 像CRT那么多。 v 整个LCD显示器的屏幕是由一个个的像素点构成的, 每一个像素都是由三个液晶单元格构成,(每一个 单元格前面都分别有红色,绿色,或蓝色的过滤器。 这样,通过不同单元格的光线就可以在屏幕上显示 出不同的颜色)。液晶屏一旦制造出来,液晶单元 格的数量就确定了,也就是说该显示器的最佳分辨率 确定了。
数据处理能力
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2. 显存 显示内存(显存)是显卡的重要组成部分。
显存对于显卡就好比内存对于整台电脑,地位 非常重要,它负责存储显示芯片需要处理的各 种数据(包括未处理的、正在处理的、已经处 理完成的) 。
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(1)显存的种类 显示内存的种类 :SDRAM、DDR 、DDRⅡ、 DDRⅢ。
2)点距 v 点距是显像管上同一颜色磷光点之间的距离。点距
越小,显示器的清晰度越高,但同时成本也越贵。 对于一般家庭和商业应用,0.28mm的点距其实也 已经足够了。 v 要提醒大家注意的是: CRT上红、绿、蓝三色磷光 点是呈“品”字型排列,一些厂商为了促销,以 “水平点距”这个概念代替实际点距进行宣传。所 谓“水平点距”是指屏幕上最近的(而不是同一颜 色的)两个磷光点之间的距离
v 4)对比度 v 它是指在规定的照明条件和观察条件下,显
示器亮区与暗区的亮度之比。对比度直接体 现了显示器能否展现丰富色阶的参数,对比 度越高,还原的画面层次感就越好。
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5)响应时间
v LCD的响应时间越短,就代表LCD各像素点对输入 信号反应的速度越快,它在每秒钟能显示的画面也 就越多。
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6.2.2 显卡的选购 1. 明确需求: ① 一般办公,集成显卡即可 ② 以娱乐为主的用户主要应用是看碟和打游戏,建
议选用中等档次的显卡,有一定3D性能的图形加 速卡 ③ 对于3D性能要求极高又不太在乎价格的用户,选 择高档的显示卡 ④ 考虑显卡与显示器合理搭配。如,使用LCD的用 户最好选择带有DVI等数字输出接口的显示卡(当 然前提是LCD支持数字接口),使LCD的显示效 果达到最佳,充分发挥LCD数字信号的特点。
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3. 显卡输出接口
DVI S-Video
VGA
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பைடு நூலகம்
(1) VGA:VGA(Video Graphics Array 视频图形阵列)
接口,外形为15针D型结构,作用是将转换好的模
拟信号输出到CRT或者LCD显示器中。 (2) DVI:DVI(Digital Visual Interface 数字视频接口)接
(4) HDMI(高清晰多媒体接口,High-Definition Multimedia Interface) 该标准由索尼、日立、松下、 飞利浦、东芝、Silicon image、Thomson (RCA)等 7家公司在2002年4月开始发起的。其产生是为了取 代传统的DVD碟机、电视及其它视频输出设备的已 有接口,统一并简化用户终端接线,并提供更高带 宽的数据传输速度和数字化无损传送音视频信号。
•nVIDIA显卡芯片
ATI显卡芯片
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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。
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2. 芯片的选择
3.
就目前主流显卡的核心芯片来说,nVIDIA
与ATI两家产品各有所长,选择哪种要看你实际用
途。
4.
前者的3D加速性能比ATI略胜一筹;而后
者2D/3D画质比nVIDIA的产品更细腻,色彩还原
也更艳丽逼真,而在视频回放方面更是得心应手,
效果一流。
5.
因此,游戏发烧友建议选择nVIDIA芯片,
但LCD可视角小。 玩大型游戏、进行对色彩要求高的广告设计时最好用CRT。
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6.3.2 CRT显示器的性能指标 v 1)屏幕尺寸 v 显示器的屏幕尺寸是指荧光屏对角线长度,
单位为英寸。一般来说,15寸显示器的显示 面积比14寸大25%左右,而17寸则要比15寸 大50%。
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口 ,可使显卡中的数字信号直接达到LCD显示器, 从而使图像更加真实自然。DVI接口可以分为两种: 仅支持数字信号的DVI-D接口和同时支持数字与模 拟信号的DVI-I接口。
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(3) S-Video: (S端子,Separate Video),S端子也叫二 分量视频接口,一般采用五线接头,可以将电脑屏 幕上显示的内容非常清晰地输出到投影仪之类的显 示设备上 .
图形设计和多媒体用户建议选择ATI芯片。
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3. 检查做工 4. 不要着急买最新一代的显卡 5. 购买品牌产品:知名度高的品牌有三年保。
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6.3 显示器
6.3.1 显示器的分类 根据显像原理,显示器 可分为CRT显示器(阴极
射线管显示器)、LCD显示器(液晶矩阵平面显示 器)和等离子显示器等。 CRT优点:可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度 均匀、可调节多分辨率模式、响应时间极短,价格 便宜。 LCD 优点:无辐射、无闪烁、其体积小、能耗低。
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3)分辨率 分辨率就是屏幕图像的精密度,是指显示器所能显 示的点数的多少。分辨率越高,同样的屏幕区域内 能显示的信息也越多。 分辨率越高,屏幕上的图像与文字就越小,因此要 根据显示器的屏幕尺寸来设定分辨率。一般而言, 14寸的最佳分辨率为640×480,15寸在800×600, 17寸为1024×768。 对一些显示器所标称的最高分辨率我们不要也不 应太执着,对15寸显示器来说,1600×1200的分辨 率是没有多大意义的。
6.2.1 显卡的结构 v 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。
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2020/11/27
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6.1 概述
v 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。
v 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。
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(3) 显存的速度 取决于显存的时钟周期和运行频率。速度越快,
单位时间内处理的数据量越大。 (4) 显存位宽
显存与显示芯片之间交换数据的速度。 (5) 显存厂商
目前市场上,显卡上采用得最多的是SAMSUNG(三 星)和Hynix(英力士)的显存,其他还有EtronTech(钰 创),Infineon(英飞凌),Micron(美光)、 EliteMT/ESMT(台湾晶豪)等品牌,这些都是比较有 实力的厂商,品质方面有保证。
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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。
PCI-E显卡
AGP显卡
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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。
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