显卡的作用

显卡的作用

　　简单地说，显示卡的作用就是将CPU送来的图象信号经过处理再输送到显示器上，而这个过程通常包括以下四个步骤：

　　Step 1：CPU将数据通过总线传送到显示芯片;

　　Step 2：显示芯片对数据进行处理，并将处理结果存放在显示内存中;

　　Step 3：显示内存将数据传送到RAMDAC并进行数/模转换;

　　Step 4：RAMDAC将模拟信号通过VGA接口输送到显示器 。

　　显卡的主要作用是将CPU提供的指令和数据进行相应的处理变成显示器能够接受的文字或图象后显示出来，以便为用户继续运行或终止程序提供依据。通俗点，显卡在你玩大型3D游戏时发挥着不可替代的作用，显卡越高端，玩3D的效果就越好。如果没有显卡，或显卡较低级，则玩3D游戏时，画面切换缓慢，动作失真幅度大，感官得不到充分的刺激，娱乐效果将大打折扣。描述显卡性能的主要参数是显存，目前家用电脑玩3D游戏的推荐显卡配置：显存在128MB就差不多了，如果要求特别高，也可以配置拥有256MB或512MB显存的显卡。

　　显卡的工作原理

　　数据(data)一旦离开CPU，必须通过4个步骤，最后才会到达显示屏：

　　1.从总线(Bus)进入GPU(Graphics Processing Unit，图形处理器)：将CPU送来的数据送到北桥(主桥)再送到GPU(图形处理器)里面进行处理。

　　2.从 Video Chipset(显卡芯片组)进入 Video RAM(显存)：将芯片处理完的数据送到显存。

　　3.从显存进入Digital Analog Converter (= RAM DAC，随机读写存储数—模转换器)：从显存读取出数据再送到RAM DAC进行数据转换的工作(数字信号转模拟信号)。但是如果是DVI接口类型的显卡，则不需要经过数字信号转模拟信号。而直接输出数字信号。

　　4.从DAC进入显示器(Monitor)：将转换完的模拟信号送到显示屏。

　　显示效能是系统效能的一部分，其效能的高低由以上四步所决定，它与显示卡的效能(Video Performance)不太一样，如要严格区分，显示卡的效能应该受中间两步所决定，因为这两步的资料传输都是在显示卡的内部。第一步是由CPU(运算器和控制器一起组成的计算机的核心，称为微处理器或中央处理器)进入到显示卡里面，最后一步是由显示卡直接送资料到显示屏上。

WRAM是VRAM的一个改进产品，与VRAM相比WRAM的带宽要高出25%，而且当运用例如块填充时WRAM可以达到更高的效能，此外很重要的一项是WRAM的制造工艺要比VRAM简单，其价格自然要比VRAM低(相对而言)。 RAMDAC 在显存中存储的当然是数字信息，因为计算机是以数字方式运行的，对于显卡来说这一堆0和1控制着每一个像素的色深和亮度。然而显示器并不以数字方式工作，它工作在模拟状态下，这就需要在中间有一个“翻译”。Random Access Memory Digital-to-Analog Converter其缩写就是RAMDAC，它的作用就是将数字信号转换为模拟信号使显示器能够显示图象。RAMDAC的另一个重要作用就是提供显卡能够达到的刷新率，它也影响着显卡所输出的图象质量。 刷新频率 刷新频率是指RAMDAC向显示器传送信号，使其每秒重绘屏幕的次数，它的标准单位是Hertz (Hz)。如今RAMDAC所提供的刷新率最高可达到250Hz，但是影响所实现的刷新率有两个方面，一是显卡每秒可以产生的图象数目，其二是显示器每秒能够接收并显示的图象数目。刷新率可以分为56, 60, 65, 70, 72, 75, 80, 85, 90, 95, 100, 110和120 Hz.数个档次。过低的刷新率会使用户感到屏幕严重的闪烁，时间一长就会使眼睛感到疲劳，所以刷新率应该大于72Hz。分辨率指的是在屏幕上所显现出来的像素数目，它有两部分来计算，分别是水平行的点数和垂直行的点数。举个例子，如果分辨率为800X600，那就是说这幅图象由800个水平点和600个垂直点组成。通常分辨率分为640x480, 800x600, 1024x768, 1152x864, 1280x1024,和1600x1200或更高。更高的分辨率可以在屏幕上显示更多的东西。如果你使用1024X768的分辨率，你可以在写作时看到更多的文字，可以在制表时一屏显示更多的单元格，更可以在桌面上放更多的图标。色深可以看作一个调色板，它决定屏幕上每个像素由多少中颜色控制。我们知道每一个像素都用红、绿、蓝三种基本颜色组成，像素的亮度也是由它们控制。当三种颜色都设定为最大值时，像素就呈现为白色，当它们设定为零时，像素就呈现为黑色。通常色深可以设定为4位8位16位24位色，当然色深的位数越高，你所能够得到的颜色就越多，屏幕上的图象质量就越好。但是当色深增加时，它也增大了显卡所要处理的数据量，而随之带来的是速度的降低或是屏幕刷新率的降低。 色深 所显示色数 每像素数据量 一般名称 4 16 0．5字节 标准VGA 8 256 1．0字节 256色 16 65536 2．0字节 高彩 32 16777216 3．0字节 真彩 显卡上的BIOS的功能与主板上的一样，它可以执行一些基本的函数，并在你打开你的计算机时对显卡进行初始化设定。现在很多显卡上都使用flash BIOS，你可以通过软件对BIOS进行升级。驱动程序对于显卡来说是极其重要的，它告诉芯片集怎样对每个绘图函数进行加速，不断更新的驱动程序使显卡日趋完美。 接口技术 上面简单介绍了显卡的基本组成部分，但是还有一点没有提到，这就是显卡的界面。随着图形应用软件的发展，在显卡和CPU及内中的数据交换量越来越大，而显卡的界面正是一种连接显卡和CPU的通道。图形速度的提高(特别是3D图形)要求与CPU和内存间有极宽的带宽进行数据交换，而局部总线已经无法满足要求，它已经成为影响图形速度的瓶颈，因此出现一种廉价的解决方案AGP总线，AGP是第一个为图形卡所设计的界面。(实际上AGP不能算是总线，因为总线可以支持多种设备，它只是一种端口。)PCI显卡以PCI总线速度的一半即33MHZ工作，它可以达到的峰值传送率为133MHz。而AGP以66MHz的速度工作，AGP 1X的峰值传送率可达266MHz，AGP 2X的传输率可以达到532MHz，因为“2X”可以在一个时钟周期中传输两次数据(上升沿和下降沿各一次)，而一般的工作状态只能进行一次传输，而AGP 4X的理论传输率为1.066GB/s，这听起来也许是不可能的，因为这已经远远超过整个系统总线所能够达到的速度。66MHz总线的最大传输率为532MHz，在这种环境下AGP 4X无法发挥作用。而使用100MHz总线时，内存的最大数据交换率可以达到800MHZ/s，这可能会使“4X”发挥一些威力，但也是远远不够的。 借助如此高的传输率，我们可以使一些原本只能在显存中进行的函数运算扩展到主内存中。Intel称这种技术为DIME(内存直接使用)。我们知道显存的价格要比系统内存高的多，而且它们只能用于图形运算，而高质量的图形运算和输出就要求更多的显存。例如一款VOODOO卡的标准配置为4MB显存，其中2MB为帧缓存，2MB为织法缓存，所以它在3D游戏中只能达到640X480的分辨率。更高的分辨率就需要更多的显存，这就会增大加速卡的成本。加速卡的芯片集需要局部显存进行刷新率、Z-buffer、像素以及front fuffer和back-buffers的控制，因此应用程序需要AGP提供更多的织法缓存来达到更高的解析度。很多程序会要求2-16MB的织法缓存，而AGP就可以满足它们。