显卡结构

8600/8500/8400能够独立解码H.264视频 从上图可以看出，H.264视频解码过程的四个步骤全部被 G84/86核心所包揽，因此CPU基本处于空闲状态

R600 Radeon HD 2900 XT采用80nm工艺 生产，最大功耗约215W，晶体管数量7亿个， 包含320个统一流处理器，像素处理能力每秒 约47.5 GigaPixels，另外还有16个纹理单元和 16个光栅化引擎，核心频率740MHz，浮点运 算能力475 GigaFLOPS；搭配显存为512MB GDDR3，频率1.65GHz，位宽512-bit，带宽 106GB/s；提供两个DVI-I接口，但可以通过转 接器支持HDMI输出，提供高清视频和5.1声道 音频。
显卡芯片主要厂商


NVIDIA（买了3Dfx） ATI SIS（吞并了Trident) VIA（收购了S3） 3Dlabs（由Creative控股） Matrox
显卡性能参数

显卡的级别（芯片核心代号）（生产工艺） 如nVidia的NV35→FX5900 （0.13） NV31→FX5600、NV34→FX5200 NV25→GeForce4 Ti（4200等） ATI的R380→Radeon 9800 （0.15) RV350→Radeon 9600 RV250→Radeon 9200



显存位宽— 一个被故意掩盖掉的重要指标 有很多消费者在购买显示卡时都只注意显示卡芯片和显 存大小，仿佛咬准这两个指标就等于选择到了一款好显卡， 就连一些DIY也只是再看看显存速度。其实显示卡还有个比 显存速度和显存大小更重要的指标——显存位宽。 随着显示卡处理芯片速度提高，显示卡芯片对显存带宽 的要求也越来越高，显存带宽成为整个显示系统的最大瓶颈。 显存带宽主要取决于显存速度、显存类型和显存位宽，而这 些指标中最重要的就是显存位宽，以至于有很多显示卡芯片 就是通过显存位宽来区别的，显存位宽缩水已经成为低档显 示卡中很普遍的问题。（128位缩为64位，性能下降25%）

显存大小
显存过小会严重影响显示卡的性能，但过大的显存却 无法提升显示卡性能，反因为大显存的成本问题而严重 影响显示卡性价比。显示卡需要的显存大小主要取决于 显示卡芯片处理能力和常用分辨率大小，只有1600*1200 这样的高分辨率才有可能用到64M以上的显存，但这样高 的分辨率已经不是MX440这类芯片可以应付的了，MX440 这种档次的芯片搭配128M显存是不折不扣的鸡肋产品。


8400GS支持第二代PureVideo HD技 术 G84/G86核心比起上一代的G7X，在视 频方面的改进非常大，除了升级Video Processor之外，还加入了新的BSP引擎， 专门负责H.264格式的解码，从而接管了 高清视频播放的所有步骤，将CPU占用 率降至最低！

6、PCB（印刷电路板）：显卡的PCB是显卡的 母体，显卡上的所有元器件必须以此为生。目 前显卡一般采用的是4、6、8层的PCB（层数越 多质量越好），如果再薄，那么这款显卡的性 能及稳定性将大打折扣。另外，大家可看见显 卡的下面有一组“金手指”（显示卡接口）， 它是用来将显卡插入主板上的显卡插槽内的。 当然，为了让显卡和主机更好的固定，显卡上 需要有一块固定片。



显卡是电脑的主要配件之一，承担了后续图像的处理， 加工及转换为模拟信号等工作，也就是说如果没有了 显卡，那么电脑将无法显示和工作。 显示卡主要分为专业和家用两类。专业显示卡主要的 应用是CAD平面设计3DS作图等专业领域，其显卡的价 格也非常高昂，另一类，就是我们经常说的家用显示 卡。 常见的显卡的结构中包括有：显卡的BIOS、图形处理 芯片、显存、RAMDAC（数模转换器/Random Access Memory Digital-to-Analog Converter）芯片、接口等 组成。在此基础上有些厂家的显卡还有扩展功能。如 常见的TV输出等。

3、VGA BIOS（VGA Basic Input/Output System）：VGA BIOS里包含了显示芯片 和驱动程序间的控制程序、产品标识等 信息，这些信息一般由显卡厂商固化在 ROM芯片里，这颗芯片就被称为VGA BIOS 芯片。

4、接口 DVI、电视输出 （TV－Out）及 视频输入/输出 （Video－ In/Out）接口 即VIVO


HD 2000系列的制程工艺更先进，使得 其在GeForce 8系列面前拥有更高的频率。 在Xbox 360上早早采用的统一渲染架构， 经R600的修改完善，在理论上也应该比 N卡更为成熟，只是有待成熟的驱动去挖 潜。 N卡速度略优，A卡功耗小，HD能力强， CPU占用小，画质略好

代号高，不一定性能高，还受其他决定。 如：芯片频率、内存位宽、内存速度等影 响。

显存的速度： 目前常见的显存速度有6ns、5ns、4ns、 3.8ns、3.3ns、2.8ns、2.3ns（GeforceFX 5900）等，数字越小代表速度越快。而只要把 显存的速度求一个倒数我们就可以得到显存的 另一个重要的概念，显存所能够达到的运行频 率，例如5ns SD显存对应的运行频率就是 200MHz，DDR则乘以2为400MHz，4ns SD显存对 应的运行频率就是250MHz，DDR则为500MHz。




RV630 Radeon HD 2600有HD 2600 PRO和HD 2600 XT两 款，采用65nm工艺生产，最大功耗约45W，晶体管数量3.9亿 个，包含120个统一流处理器，另外还有4个纹理单元和4个光栅 化引擎，核心频率600-800MHz；搭配显存可选择256MB GDDR4/GDDR3/GDDR2，频率800MHz-2.2GHz，位宽128-bit； 同样支持HDMI转接输出。 Radeon HD 2600系列零售价99-199美元，对手是GeForce 8600 系列。 RV610 Radeon HD 2400有HD 2400 PRO和HD 2400 XT两 款，采用65nm工艺生产，最大功耗约25W，晶体管数量1.8亿 个，包含40个统一流处理器，另外还有4个纹理单元和4个光栅化 引擎，核心频率525-700MHz；搭配显存可选择128MB/256MB GDDR3/GDDR2，频率800MHz-1.6GHz，位宽64-bit；同样支持 HDMI转接输出。 Radeon HD 2400系列零售价低于399元，对手是GeForce 8500系 列。

2、显示内存（Video RAM）：显示内存又称显存，显存与系统内 存的功能是类似的，显存用来暂存显示芯片处理的数据，系统内 存则用来存储CPU处理的数据。显存的大小与好坏直接关系到显卡 的性能高低。我们在屏幕上看到的图像数据都是存放在显存里的， 显卡达到的分辨率越高，在屏幕上显示的像素点就越多，要求显 存的容量就越大。如果是3D显卡，则要求用更多的显存来存放ZBuffer数据或材质数据等。 如果在显存的品质电气性能不过关，在保存数据时候有可能 丢失，在传输指令流时候部分指令也有可能丢失，这种数据指令 丢失的直接后果是导致显示的时候出现马赛克现象，显示不清晰， 假如还要进行超大纹理的建模图形渲染，那么显示的画面是惨不 忍睹的；另外，进行超大纹理建模渲染还需要有显存容量和位宽 的配合，有些游戏譬如DOOMIII，它在渲染的时候数据量高达 100MB之多，再加上超多的顶点和特效指令流，它对显存的要求是 非常之高了定显 存的基本规格，从而选择达到自己要求的 显卡产品 2、通过鉴别显存的位宽，摒弃性能低下 的鸡肋产品。某品牌的两款GF4 MX440SE显卡，在采
用同样速度显存的情况下，64bit显存的显卡比采用 128bit显存的显卡性能得分要低很多，在800x600下低20 ％，在1024x768下低30％，在1280x1024下达35％！显存 颗粒一般可以在厂家的内存编号上看出来，一般8，9 （或6,7）两位就是代表了显存的位宽。如 HY5DV641622AT－4
QFP封装的三 星5ns显存
显存


显存的封装
MBGA是指微型球栅阵列封装，显 存看不到引脚。MBGA的优点有杂 TSOP-II封装 讯少、散热性好、电气性能佳、 三星4ns显存 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。现在的高速内存、 显存颗粒都是使用这种封装。 TSOP封装的显存颗粒，其工艺成 熟，成本合理(一般TSOP封装的 一片显存为16位） MBGA封装三星 QFP封装在早期的显卡上使用的 3.6ns显存 比较频繁，但少有速度在4ns以 上的QFP封装显存，已经逐渐被 TSOP-II和BGA所取代。

显存带宽是指表示图形处理器与显存间数据传 输的速率，以字节/秒为单位。显存带宽是决 定图形性能和速度最重要的一个因素之一。要 得到精细（高分辨率）、色彩逼真（32位真 彩）、和流畅（高刷新速度）的3D画面，就必 须有大带宽。其计算公式为显存带宽=工作频 率*显存位宽/8。 显存位宽越大，显存的带宽也就更大，显 存位宽好比是一条路，路越大，人流通过速度 就越快，所以显存位宽越大，显卡的速度也就 越快。一般是分64位跟128位，当然也有256位 （最新的ATI和nVidia）

5、电容和电阻：电容和电阻是组成显卡 不能或缺的部件。显卡采用电容主要有 电解电容、铝电容、钽电容等几种类型。 电解电容成本低，但不稳定，故许多名 牌显卡纷纷抛弃了电解电容，而采用铝 电容和小巧的钽电容来保证品质。电阻 也是如此，以前常见的金属膜电阻、碳 膜电阻越来越多的让位于贴片电阻。

Q4 2003 Q1 2004 Q2 2004 H2 2004 NVIDIA NV38 (AGP8X) NV40 (AGP8X) NV41 NV45 NV36 (AGP8X) NV36X (PCI Express x16) NV42
NV43
ATi R360 (AGP8X) R420 (AGP8X) R423
N卡


革命性统一架构（Unified Shader）的Geforce8600和 8500两大系列 G80带来前所未有的设计，统一Shader架构（Unified Shader）带来强劲的性能。G80完全硬件支持 DirectX10的各项先进特性，例如Geometry Shaders、 stream out、Improved instancing和Shader Modle4.0， 支持这些特性使得Geforce8800 GPU拥有极高性能。 所有的DirectX9、OpenGL和先前的DirectX程序和游戏 在Geforce8800 GPU的Unified 设计都有高性能的演出。 具备128个Unified Shader的8800GTX具备万亿浮 点处理能力（Teraflops of floating point）。 GigaThread技术应用在G80，支持数千个线程并行运 行。高品质的各向异性过滤、高效的Early－Z技术和动 态分支、86.4GB/S的恐怖显存带宽
显卡原理图
电压调节模块
PBC
固定 片
主芯片 /风扇
信号输 出
显存
Flash Rom
晶振
金手指

1.显示芯片： 显示芯片是显卡的“心脏”，决定了显卡 的档次和大部分性能，同时也是2D显卡和3D 显卡区分的依据。2D显示芯片在处理3D图像 和特效时主要依赖CPU的处理能力，称为“软 加速”。如果将三维图像和特效处理功能集中 在显示芯片内，也即所谓的“硬件加速”功能， 就构成了3D显示芯片。3D图形卡具备了“透 明色处理”、“景深效果”、“雾化”、“着 色”、“ 抗失真、反锯齿”、“材质贴图”等 等特殊效果。 RAMDAC已经集成到显示芯片当中了。
总缓存占用量＝帧缓存＋后台缓存＋Z轴缓存＋纹理数据＋几何数据