第6章

顯卡與顯示器-----計算機的顯示系統(tǒng)顯卡顯卡概述顯卡分類顯卡結構顯卡的工作原理顯卡的性能指標6.1顯卡概述顯卡又稱為視頻卡、視頻適配器、圖形卡、圖形適配器和顯示適配器等等。它是主機與顯示器之間連接的“橋梁”，作用是限制電腦的圖形輸出，負責將CPU送來的的影象數據處理成顯示器相識的格式，再送到顯示器形成圖象。在微型計算機發(fā)展的前期，并沒有顯卡概念，而所要顯示的信息是經過CPU計算后，輸出到主板上由若干個集成電路塊組成的顯示單元，再經過轉換后成為顯示器所能分辨的信號，進行輸出顯示，而這種顯示設備只能完成一些最基本的顯示功能。（ISA,IndustryStandardArchitecture）總線“工業(yè)標準結構”6.1顯卡概述1981年的8位ISA插口顯卡是第一塊獨立顯卡。從ISA插口顯卡起先，顯卡有了長足的發(fā)展，大致經驗了四個階段：ISA總線、PCI總線、AGP總線和PCIExpress總線。PCI（peripheralcomponentinterconnect）外設部件互連總線

AGP（AccelerateGraphicalPort），加速圖形接口

PCIExpress總線屬于串行總線

6.2顯卡分類按接口類型分為：ISA顯卡、PCI顯卡、AGP顯卡、PCI-E顯卡等類型，ISA顯卡、PCI顯卡已淘汰，AGP顯卡也面臨淘汰，PCI-E顯卡是最新型的顯卡。按結構形式分為：獨立顯卡和集成顯卡。6.2.1獨立顯卡獨立顯卡有它自己的顯示芯片和顯存顆粒，不占用CPU和內存，獨立顯卡的好處是數據處理不須要CPU來幫助完成，釋放CPU的占用率，本身自帶GPU可以處理數據，3D性能突出。缺點是獨立顯卡的性能雖強，但發(fā)熱量和功耗比較高，須要特別投資購買顯卡，而且好顯卡的價格很高。獨立顯卡又分為內置獨立顯卡和外置顯卡。內置獨立顯卡又有純粹的獨立顯卡和混合顯存顯卡兩種?；旌巷@存顯卡就是顯卡上面有自己的顯存又同時可以通過系統(tǒng)總線調用系統(tǒng)內存以增加顯存容量。6.2.2集成顯卡集成顯卡是指芯片組內集成顯示芯片，運用這種芯片組的主板可以在不須要獨立顯卡的狀況下實現一般的顯示功能，以滿足一般的家庭消遣和商業(yè)應用，節(jié)約用戶購買顯卡的開支。集成的顯卡不帶有顯存，運用系統(tǒng)的一部分主內存作為顯存，具體的數量一般是系統(tǒng)依據須要自動動態(tài)調整的。明顯，假如運用集成顯卡運行須要大量占用顯存的程序，對整個系統(tǒng)的影響會比較明顯，此外系統(tǒng)內存的頻率通常比獨立顯卡的顯存低很多，因此集成顯卡的性能比獨立顯卡差很多。6.3顯卡結構顯示芯片顯存金手指DVI接口VGA接口顯卡BIOS數字模擬轉換器6.3顯卡結構顯示芯片：顯示芯片又稱圖形處理芯片（GPU），它是顯卡中最重要的部分，它干脆確定了顯卡的性能好壞。顯示芯片的主要作用是處理軟件指令，讓顯卡能完成某些特定的繪圖功能。由于顯示芯片發(fā)熱量巨大，因此往往在其上都會覆蓋散熱片并通過散熱風扇進行散熱。目前設計、制造顯示芯片的廠家有NVIDIA、ATI、SIS、VIA等公司顯存：是顯卡中用來臨時存儲顯示數據的地方，其位寬與存取速度對顯卡的整體性能有著特別大的影響，而且還將干脆影響顯示的辨別率及色調位數，其容量越大，所能顯示的辨別率及色調位數就越高。顯存容量現在常見的有128MB、256MB、512MB等幾種。6.3顯卡結構金手指：是顯卡用來連接到主板的通道。顯卡BIOS：在顯卡的BIOS芯片內存儲了顯卡的一些相關信息，如顯卡接受的顯示芯片參數、顯存的默認工作頻率等。顯卡BIOS和主板BIOS具有類似的作用。6.3顯卡結構VGA接口：大部分顯卡都接受這種信號的輸出接口，其外形為15針D型結構，輸出模擬信號的接口，它與CRT顯示器干脆相連。DVI接口：DVI（DigitalVisualInterface）接口的名字為數字視頻接口。通過DVI接口，顯卡中的數字信號干脆到達LCD，不會出現失真的現象，從而使顯示出來的畫面更加真實、自然。6.3顯卡結構6.4顯卡的工作原理1.CPU→顯卡CPU將有關作圖的指令和數據通過總線傳送到顯卡芯片（GPU）進行處理。2.顯卡內部圖像處理GPU依據CPU的要求，完成圖像處理過程，并將最終圖像數據保存在顯存中。3.最終圖像輸出對于一般顯卡，數字模擬轉換器從顯存中讀取圖像數據，轉換成模擬信號傳送給顯示器。對于具有數字輸出接口的顯卡，則干脆將數據傳遞給數字顯示器。6.5顯卡的性能指標刷新頻率：圖像在屏幕上更新的速度，即屏幕上每秒鐘顯示全畫面的次數，以赫茲為單位。一般人眼察覺不到75HZ以上的刷新頻率。顯示辨別率：組成一幅圖像的水平象素和垂直象素的總和。顯示辨別率越高，屏幕上顯示的象素就越多，圖像就越清晰；通常用水平行點數×垂直行點數來表示顯卡的辨別率。常見的有800×600，1024×668，1280×1024等。色調深度：又叫色調位數。圖形中每一個象素的顏色用一組二進制數來描述，這組顏色信息的二進制數長度（位數）成為色調位數。色調位數越高，圖像的色調越豐富?，F在計算機顯示色調深度大多是32位。6.5顯卡的性能指標顯存：相同芯片的顯卡，顯存大的比顯存小的速度快，DDRIII顯存的比DDRII顯存的速度快。不同顯卡芯片顯存沒有可比性。顯存位寬：就是單位周期內處理數據的長度。顯存帶寬：顯存帶寬＝工作頻率×顯存位寬/8。它是顯卡核心，GPU芯片與顯存之間的數據傳輸速率越大越好。（顯存工作頻率與顯存類型有關，DDR3顯存是目前高端顯卡接受最為廣泛的顯存類型。其工作頻率較高）顯示器顯示器概述顯示器工作原理顯示器的技術指標顯卡與顯示器選購顯卡與顯示器故障維護6.6顯示器概述顯示器隨著個人計算機誕生而誕生，隨著個人計算機的發(fā)展而發(fā)展，到現在已經走過了近三十年歷史?；厥罪@示器走過的道路，大體經驗了球面顯示器、平面直角顯示器、純平顯示器和液晶顯示器（LCD）的發(fā)展歷程。從單調的綠色顯示器到灰度的單顯，從簡潔的CGA到精致的VGA／SVGA，再到如今的超平面、大屏幕及高清晰度等智能彩顯，顯示器技術發(fā)展快速。6.6顯示器概述目前市場上的顯示器主要有兩類：一為CRT（CathodeRayTubeDisplay，陰極射線管）顯示器；二是LCD（LiquidCrystalDisplay，液晶顯示器）。LCD顯示器與傳統(tǒng)的CRT顯示器相比，平面液晶顯示器體積小而薄、重量輕且輻射也很低，有利于減輕視覺疲憊。1．CRT顯示器CRT顯示器，即陰極射線管(cathode-raytube)顯示器依據不同的顯像管又分為球面顯示器、平面直角顯示器和純平顯示器。6.7CRT顯示器的工作原理CRT顯示器工作時，顯像管內部的電子槍陰極發(fā)出的電子束經強度限制、聚焦和加速后變成細小的電子流，再經過偏轉線圈的作用，向正確方向偏離，當穿越蔭罩的小孔或柵欄而轟擊到熒光屏上的熒光粉時，熒光粉被激活，即可發(fā)出光來。R、G、B三種熒光點被不同強度的電子流點亮，就會發(fā)出各種色調。6.8LCD顯示器工作原理LCD（LiquidCrystalDisplay）顯示器與CRT顯示器的原理完全不同，在LCD顯示器內沒有電子槍，它是利用液晶在通電時能夠發(fā)光的原理來顯示圖像的。在LCD顯示器內部設有限制電路，將顯卡傳遞過來的信號進行還原，再由限制電路限制液晶的亮暗，這樣就可以看到顯示的圖像了。LCD顯示器有很大的缺點，如畫面質量沒有CRT顯示器好，顯示的色調不如CRT顯示器豐富，而且受液晶的反應速度影響，LCD顯示器普遍都有延時現象，即在LCD顯示器上觀看快速閃動的圖像時會有拖尾的感覺。6.9顯示器的技術指標CRT顯示器和LCD顯示器由于成像原理不同，因此這兩種顯示器的技術指標也不一樣，下面將分別進行講解。6.9.1CRT顯示器的技術指標CRT顯示器的技術指標有顯示器的尺寸、點距、帶寬、辨別率、刷新頻率、可視面積和環(huán)保認證等。1．顯示器的尺寸顯示器的尺寸是指顯像管的尺寸，具體表現是顯像管的對角線長度，單位為英寸，如23英寸、21英寸、19英寸等。顯示器的尺寸越大，屏幕可容納的內容就越多。市場的主流是19英寸的顯示器，但是對顯示器有更高需求的用戶可以選擇更高英寸的顯示器。2．點距點距是指顯像管水平方向上相鄰同色熒光粉像素間的距離。點距越小，顯示屏上的圖像就越細膩。這就要求顯像管的會聚性能良好，才可以達到最佳的效果?，F在主流的顯示器的點距都在0.24mm以下，也有的專業(yè)顯示器可以達到更小的點距。3．帶寬帶寬是指1秒鐘內顯示器的電子槍掃描過的總像素數，這確定了顯示器所能達到的最高工作頻率。理論上，帶寬=水平像素×垂直像素×刷新頻率，但在實際應用中，為了避開圖像邊緣的信號衰減，保持圖像與四周清晰，電子槍的掃描范圍略大，水平方向大于25%，垂直方向大于8%，過程掃描系數為8%，所以，真正的帶寬應當再乘以1.5。4．辨別率辨別率是屏幕上可以容納像素點的總和。辨別率越高，屏幕上的像素點就越多，圖像就越精細，單位面積所能顯示的內容也越多。辨別率分為最高辨別率和最佳辨別率，最高辨別率是顯示器支持的最高顯示辨別率，當顯示器設為最高辨別率時，顯示器的刷新頻率會降為75Hz甚至更低，這樣易造成眼睛的乏累，而最佳辨別率多是指該顯示器在工作時最合適的辨別率，同時顯示器的刷新頻率應在75Hz及以上。5.刷新頻率CRT顯示器的熒光屏中的電子打到屏幕上以自左到右、自上而下的依次進行掃描，在掃描完整個屏幕后為一次刷新。而一秒鐘內所能達到的刷新次數則稱為顯示器的刷新頻率。刷新頻率的凹凸對人的眼睛有很大影響，顯示器的刷新頻率越高，圖像閃爍和抖動就越不明顯，這樣有助于愛護眼睛。CRT顯示器要求刷新頻率應當在85Hz及以上，假如顯示器的刷新頻率低于75Hz，人就會覺得屏幕在閃爍，時間一長眼睛就會感覺很不舒適。6.場頻和行頻場頻（VerticalScanRate）也稱垂直刷新率，它表示屏幕的圖像每秒重繪的次數，也就是指每秒屏幕刷新的次數，以Hz為單位。行頻（HorizontalScanFrequency）又稱水平刷新率，它表示顯示器從左到右繪制一條水平線所用的時間，以kHz為單位。一般我們所提到的刷新率通常指垂直刷新率，這個數值的大小對人的眼睛很重要。7．可視面積顯示器的屏幕有一部分被顯示器的邊框所遮擋，因此顯示器的可視面積要比標稱的小，如17英寸的純平顯示器的可視面積一般為15～16英寸。6.9.2LCD顯示器的技術指標LCD顯示器的技術指標有辨別率、亮度、對比度、響應時間、可視角度和壞點數。1．辨別率LCD顯示器的辨別率是指最佳辨別率，是能達到最好顯示效果的一個辨別率。LCD顯示器的面板是由液晶做成的，液晶的特性確定了LCD顯示器在其他辨別率下的顯示效果會變得很差。LCD顯示器在出廠時，它的辨別率就已經固定了，只有在這個辨別率狀態(tài)下才能達到最佳顯示效果。2．亮度亮度是指畫面的光明程度，是LCD顯示器重要的性能指標之一。亮度越高確定畫面顯示的層次也就越豐富，從而提高畫面的顯示質量。理論上顯示器的亮度是越高越好，不過太高的亮度對眼睛的刺激也比較強，因此沒有特殊需求的用戶最好不要過于追求高亮度。一般LCD顯示器的亮度為250cd/m2，這個亮度已經能滿足一般用戶的需求了。3．對比度LCD顯示器的對比度越高，圖像的鋒利程度就越高，顯示的效果也越好。人眼可以接受的對比度一般在250：1左右，低于這個對比度就會感覺模糊或有灰蒙蒙的感覺。通常液晶顯示器的對比度為300：1，做文檔處理和辦公應用已經足夠了，但玩游戲和看影片時為了得到更好的效果就須要更高的對比度。4．響應時間響應時間是LCD顯示器的一個重要性能指標，它以ms（毫秒）為單位，是指一個亮點轉換為暗點的速度。響應時間過長，則用戶會看到顯示屏有拖尾的現象，從而影響整個畫面的效果。在響應時間不大于17ms時，一般的多媒體消遣就不簡潔感覺到拖尾現象了。6.可視角度所謂可視角度是指站在位于屏幕邊某個角度時，仍可清晰望見屏幕影像的最大角度?？梢暯嵌确譃樗娇梢暯嵌群痛怪笨梢暯嵌取Ｓ捎贚CD顯示器的特性，當人眼與顯示屏之間的角度稍大一點兒時，就無法看清顯示的內容。因此在選購LCD顯示器時，要盡量選擇可視角度大的產品。7．壞點數壞點數是衡量LCD顯示器液晶面板質量好壞的一個重要指標。所謂壞點是指顏色不發(fā)生任何變更的點。壞點可分為亮點和暗點兩類，檢測壞點時，可以讓顯示屏顯示全白或全黑的圖像。當在全白的圖像上出現了黑點，表明該壞點是暗點，如在全黑的圖像上有白點，則表明該壞點為亮點。6.10顯卡與顯示器選購1．顯卡檔次的定位2．顯卡的做工3．顯存的選擇（類型、容量、工作頻率）4.顯存位寬要重視5.與顯示器的匹配、與主板的匹配6．顯示器類型的選擇7．顯示器選購時的留意事項1．顯卡檔次的定位不同的用戶對顯卡的需求不一樣，須要依據自己的經濟實力和運用狀況來選擇合適的顯卡，下面將依據對顯卡不同需求的用戶舉薦購買的顯卡類型。辦公應用類：這類用戶不須要顯卡具有強勁的圖像處理實力，只須要顯卡能處理簡潔的文本和圖像即可。這樣一般的顯卡都能勝任，如集成顯卡、GeForce4MX440和Radeon9200檔次的顯卡等。1．顯卡檔次的定位一般用戶類：這類用戶平常消遣多為上網、看電影、玩一些小游戲，對顯卡有確定的要求，并且也不愿在顯卡上面多投入資金，那么這類用戶可以購買GeforceFX5200或者與Radeon9550相同檔次的顯卡就可以了，這類顯卡價格在300～500元，投入不多，但是完全可以滿足需求。游戲玩家類：這類用戶對顯卡的要求較高，須要顯卡具有較強的3D處理實力和游戲性能，這類用戶一般都會考慮市場上性能強勁的顯卡，如GeForce6600GT和RadeonX550以上檔次的顯卡。1．顯卡檔次的定位圖形設計類：圖形設計類的用戶對顯卡的要求特別高，特殊是3D動畫制作人員。這類用戶一般選擇市場上頂級的顯卡，如Geforce6800Ultra或X800以上檔次的顯卡。七彩虹逸彩9600GT-GD3CF顯卡核心顯卡芯片GeForce9600GT芯片廠商NVIDIA制造工藝55納米核心代號G94顯卡頻率核心頻率600MHz顯存頻率1800MHz顯存規(guī)格顯存類型GDDR3顯存容量(MB)512顯存位寬256bit顯存描述采用1.0nsGDDR3顯存顯存速度(ns)1.0ns最高分辨率2560*1600顯卡散熱散熱方式散熱風扇顯卡接口總線接口PCIExpress2.016X輸出/輸入接口HDMI顯示器接口24針DVI-I接口/15針D型（VGA）接口物理特性渲染管線N/A頂點著色單元N/A3DAPIDirectX10SP單元

參數糾錯64個2．顯卡的做工市面上各種品牌的顯卡多如牛毛，質量也良莠不齊。名牌顯卡做工精良，用料扎實，看上去大氣；而劣質顯卡做工粗糙，用料偽劣，在實際運用中也簡潔出現各種各樣的問題。因此在選購顯卡時須要看清顯卡所運用的PCB板層數（最好在4層以上）以及顯卡所接受的