欢迎访问政务文库!

显卡的部件与工作原理介绍与分析

学习委员 分享 时间: 加入收藏 我要投稿 点赞
显卡的主要部件是:主板连接设备、监视器连接设备、处理器和内存。不同显卡的工作原理基本相同CPU与软件应用程序协同工作,以便将有关图像的信息发送到显卡。显卡决定如何使用屏幕上的像素来生成图像。之后,它通过线缆将这些信息发送到监视器。
  显卡的演变自从IBM于1981年推出第一块显卡以来,显卡已经有了很大改进。第一块显卡称为单色显示适配器(MDA),只能在黑色屏幕上显示绿色或白色文本。而现在,新型显卡的最低标准是视频图形阵列(VGA),它能显示256种颜色。通过像量子扩展图矩阵(QuantumExtendedGraphicsArray,QXGA)这样的高性能标准,显卡可以在最高达2040x1536像素的分辨率下显示数百万种颜色。
  根据二进制数据生成图像是一个很费力的过程。为了生成三维图像,显卡首先要用直线创建一个线框。然后,它对图像进行光栅化处理(填充剩余的像素)。此外,显卡还需添加明暗光线、纹理和颜色。对于快节奏的游戏,电脑每秒钟必须执行此过程约60次。如果没有显卡来执行必要的计算,则电脑将无法承担如此大的工作负荷。
  显卡工作的四个主要部件
  显卡在完成工作的时候主要靠四个部件协调来完成工作,主板连接设备,用于传输数据和供电,处理器用于决定如何处理屏幕上的每个像素,内存用于存放有关每个像素的信息以及暂时存储已完成的图像,监视器连接设备便于我们查看最终结果。

  处理器和内存
  像主板一样,显卡也是装有处理器和RAM的印刷电路板。此外,它还具有输入/输出系统(BIOS)芯片,该芯片用于存储显卡的设置以及在启动时对内存、输入和输出执行诊断。显卡的处理器称为图形处理单元(GPU),它与电脑的CPU类似。但是,GPU是专为执行复杂的数学和几何计算而设计的,这些计算是图形渲染所必需的。某些最快速的GPU所具有的晶体管数甚至超过了普通CPU。GPU会产生大量热量,所以它的上方通常安装有散热器或风扇。
  除了其处理能力以外,GPU还使用特殊的程序设计来帮助自己分析和使用数据。市场上的绝大多数GPU都是AMD和NV生产的,并且这两家公司都开发出了自己的GPU性能增强功能。为了提高图像质量,这些处理器使用全景抗锯齿技术,它能让三维物体的边缘变得平滑,以及各向异性过滤,它能使图像看上去更加鲜明。
  GPU在生成图像时,需要有个地方能存放信息和已完成的图像。这正是显卡RAM用途所在,它用于存储有关每个像素的数据、每个像素的颜色及其在屏幕上的位置。有一部分RAM还可以起到帧缓冲器的作用,这意味着它将保存已完成的图像,直到显示它们。通常,显卡RAM以非常高的速度运行,且采取双端口设计,这意味着系统可以同时对其进行读取和写入操作。
  RAM直接连接到数模转换器,即DAC。这个转换器也称为RAMDAC,用于将图像转换成监视器可以使用的模拟信号。有些显卡具有多个RAMDAC,这可以提高性能及支持多台监视器。

  显卡输入和输出
  ADC连接器苹果公司曾经制造过使用专利产品AppleDisplayConnector(ADC)的监视器。尽管这些监视器目前仍在使用,但苹果公司新出的监视器已改为使用DVI连接设备。显卡通过主板连接到电脑主板为显卡供电,并使其可以与CPU通信。对于较高端的显卡,主板所提供的电能往往不足,所以显卡还直接连接到电脑的电源。
  显卡与主板的连接通常是借助外设部件互连(PCI)、高级图形端口(AGP)、PCIExpress(PCIe)等三种接口接口来实现的,在这三种接口中,PCIExpress是最新型的接口,它能在显卡和主板之间提供最快的传输速率。此外,PCIe还支持在一台电脑中使用两块显卡。
  大多数人仅使用他们具有的两种监视器连接设备中的一种。需要使用两台监视器的用户可以购买具有双头输出功能的显卡,它能将画面分割并显示到两个屏幕上。理论上,如果电脑配有两块具有双头输出功能且提供PCIe接口的显卡,则它能够支持四台监视器。除了用于主板和监视器的连接设备以外,有些显卡还具有用于以下用途的连接设备:电视显示:电视输出或S-Video、模拟摄像机:ViVo(视频输入/视频输出、数码相机:火线或USB有些显卡还自带了电视调谐器。
221381
领取福利

微信扫码领取福利

微信扫码分享