显卡芯片的基础知识

显卡芯片的基础知识

　　显示芯片是显卡的核心芯片，它的性能好坏直接决定了显卡性能的好坏，它的主要任务就是处理系统输入的视频信息并将其进行构建、渲染等工作。显示主芯片的性能直接决定了显示卡性能的高低。不同的显示芯片，不论从内部结构还是其性能，都存在着差异，而其价格差别也很大。显示芯片在显卡中的地位，就相当于电脑中CPU的地位，是整个显卡的核心。因为显示芯片的复杂性，目前设计、制造显示芯片的厂家只有NVIDIA、ATI、SIS、VIA等公司。家用娱乐性显卡都采用单芯片设计的显示芯片，而在部分专业的工作站显卡上有采用多个显示芯片组合的方式。

　　显卡散热的知识

　　大家都了解CPU散热的重要性,但是显卡的散热同样也非常重要,下文将介绍一下显卡散热的知识.

　　不少显卡厂商已经加装了散热风扇，但是这种散热风扇很少能够真正的起到良好散热的效果，毕竟为了控制显卡的成本，有些东西能省就要省了，很多电脑用户在游戏的时候出现死机、蓝屏的现象，还有很多的电脑发烧友在超频使用显卡时出现花屏，贴图错误的情况有很大一部分原因就是由于显卡散热不良造成的。所以，如果您的也出现了类似的现象的话，额外加装或改装一个专用的显卡散热风扇就显得很必要了。

　　风扇外形：现在的散热风扇外形一般为正方形，当然某些显卡也会有例外，如耕异Geforce2显卡的散热风扇的外形就是一个涡轮式的外形。不过目前还没有足够的证据说明外形的差异对散热会产生影响。 风扇大小： 散热凤扇的大小对于能否对显示芯片进行最佳散热起着很关键的作用。具体来讲，风扇底面积的大小比所要安装的显示芯片上的面积大是最好的，如果在选购时看到显卡上的散热风扇做得过于"小巧玲拢"那可未必是件好事，尤其是您发现某些风扇底面积大小与显示芯片大小丝毫不差之时我劝您还是"另寻新欢"吧!

　　叶片设计：现在显卡散热风扇的叶片大多采用七叶或九叶涡轮式设计(形如潜水艇的螺旋桨)，在散热的时候效果不错。不过ATI最新推出的Radeon 64MB DDR图形加速卡上的散热风扇叶片却为九叶直立型设计，其使用效果也不差，看来这叶片设计也只能说是各有各的道理，存在即是合理的嘛。 风扇高度： 散热风扇的设计高度并不像CPU风扇那样越高(厚)越好，过低会影响到风扇将热量散出去，过高可能与附近的扩展卡冲突，甚至影响散热。散热风扇的最佳设计高度应在l-1.5Cm之间，外圈最好为带漏栏、扁平式设计，这样的散热风扇散热效果才会明显。

　　风扇分类：目前市场上显卡的散热风扇可谓五花八门，不过基本可以分为两类：普通风扇和滚珠风扇。普通风扇是利用油来起到润滑的作用，其缺点是风力小、寿命短、噪音大。由干其运转时间不长，很容易就导致显卡因过热而死机，严重时还有烧毁显卡芯片的可能，不过由于价格低廉所以劣质显卡一般都爱选用;而滚珠风扇是利用多个钢珠来作为减小磨擦的介质，所以其特点是风力大、寿命长、噪音小且不用加润滑油，名牌大厂的显示卡上一般都能见到它的踪影，不过相对于普通风扇来说，它在价格上就会贵上一些。

　　显卡基础知识TV-Out

　　TV-Out是指显卡具备输出信号到电视的相关接口。目前普通家用的显示器尺寸不会超过19寸，显示画面相比于电视的尺寸来说小了很多，尤其在观看电影、打游戏时，更大的屏幕能给人带来更强烈的视觉享受。而更大尺寸的显示器价格是普通用户无法承受的，将显示画面输出到电视，这就成了一个不错的选择。输出到电视的接口目前主要应用的有三种。

　　一种是采用VGA接口，VGA接口是绝大多数显卡都具备的接口类型，但这需要电视上具备VGA接口才能实现，而带有此接口的电视相对还较少，同时多是一些价格较贵的产品，普及程度不高。此种方法一般不多采用，也不是人们习

　　另外一种则是复合视频接口。复合视频接口采用RCA接口，RCA接口是目前电视设备上应用最广泛的接口，几乎每台电视上都提供了此类接口，用于视频输入。虽然AV接口实现了音频和视频的分离传输，这就避免了因为音/视频混合干扰而导致的图像质量下降，但由于AV接口传输的仍然是一种亮度/色度(Y/C)混合的视频信号，仍然需要显示设备对其进行亮/色分离和色度解码才能成像，这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失，色度信号和亮度信号也会有很大的机会相互干扰，从而影响最终输出的图像质量。

　　采用AV接口输出视频的显卡输出效果并不十分理想，但它却是电视上都具备的接口，因此此类接口受到一定用户的喜爱。目前此种输出接口的显卡产品较少，大多都提供输出效果更好的S端子接口。

　　黄色为RCA接口，黑色为S端子

　　最后一种则是目前应用最广泛、输出效果更好的S端子接口。S端子也就是SeparateVideo，而“Separate”的中文意思就是“分离”。它是在AV接口的基础上将色度信号C 和亮度信号Y进行分离，再分别以不同的通道进行传输，减少影像传输过程中的“分离”、“合成”的过程，减少转化过程中的损失，以得到最佳的显示效果。

　　显卡名词术语知识串串烧

　　1、显存带宽

　　对于显卡而言，带宽的计算公式是"显存频率乘显存位数总和/8"。目前大多中低端的显卡都能提供6.4GB/s、8.0GB/s的显存带宽，而对于高端的显卡产品则提供超过20GB/s的显存带宽。在条件允许的情况下，尽可能购买显存带宽大的显卡，这是一个选择的关键。

　　2、DirectX

　　DirectX是在微软操作系统平台下的游戏程序开发接口，即所谓的Game API for Windows。通俗地讲DirectX是由一系列硬件驱动程序(如显示卡、声卡等驱动程序)组成的，其主要的部分包括Direct Draw、Direct Input、Direct Play和Direct Sound，分别针对显示、输入系统、网络通讯和音效等各方面。DirectX最大的优点是提供了高效率的驱动程序而使游戏设计的程序界面得以统一，让程序可以做到与硬件无关（Hardware Independency）。

　　3、OpenGL

　　OpenGL是OpenGraphicsLib的缩写，是一套三维图形处理库，也是该领域的工业标准。计算机三维图形是指将用数据描述的三维空间通过计算转换成二维图像并显示或打印出来的技术。OpenGL被设计成独立于硬件，独立于Windows系统的，在运行各种操作系统的'各种计算机上都可用，并能在网络环境下以客户/服务器模式工作，是专业图形处理、科学计算等高端应用领域的标准图形库。

　　4、 帧率（Frames per Second）

　　每秒的帧数（fps）或者说帧率表示图形处理器场景时每秒钟能够更新几次。高的帧率可以得到更流畅、更逼真的动画。一般来说30fps就是可以接受的，但是将性能提升至60fps则可以明显提升交互感和逼真感，但是一般来说超过75fps就不容易察觉到有明显的流畅度提升了。如果帧率超过屏幕刷新率只会浪费图形处理的能力，因为显示器不能以这么快的速度更新，这样超过刷新率的帧率就浪费掉了。

　　5、Vertex Shader

　　在构建3D图形的三角形中有三个顶点，利用这些顶点在3D场景中进行着色是很方便的事情。NVIDIA在GeForce 3显卡开始，采用了一种叫"Vertex Shader（顶点着色引擎）"的新技术，这种技术的最大特点就是"可编程性"，让设计人员可以按照自己的意愿设计出有特色的3D人物或者进行特别的光源处理，这样创造出来的3D场景才有特色，且更加真实。

　　6、Z-buffer

　　Z-buffer（Z-缓冲）的作用是用来确定3D物体间前后位置关系。对一个含有很多物体连接的较复杂的3D模型，能拥有较多的位数来表现深度感是相当重要的。有了Z-buffer 3D物体的纵深才会有层次感。

　　7、S-Video

　　S-Video（Super-Video）一种影像讯号传输方式，将影像讯号分离为色彩-C （CHROMINANCE） 及亮度-Y （LUMINANCE），又称为 Y/C 分离讯号，能产生较组合 （COMPOSITE） 讯号锐利的画面。

　　8、填充率（Fill Rate）

　　填充率是指像素写入显示帧缓冲区的速率。填充率是用来度量当前3D图形处理器的像素处理性能的最常用指标。填充率通常采用每秒百万像素的方式表达（Mpixels/sec）。较高的填充率渲染像素同样需要消耗大量的存储带宽来支持。

　　9、T-buffer

　　T-buffer在硬件上完全支持全屏幕抗锯齿，即使在640×480这种相对较低的分辨率下也能得到最佳的显示效果。T-buffer是显卡用来提高图像质量的重要措施，而配合强劲的显示芯片和高频率CPU，这些特效可以全部打开，并获得更精细的画面。T-buffer由四个部分组成:一是"景深处理"，这个特效可以加强3D画面的层次感，比如说视线由清晰到模糊的过程及与之相反的变化;二是"全屏幕抗锯齿";三是"动态模糊效果";四是"反射与柔和阴影，其实质是光影效果的处理。

　　10、FSAA www.dncheng.com

　　全称是Full Screen AntiAliasing，中文名称叫做全屏幕抗失真。它的最主要的作用就是能够通过芯片内部的特别处理电路或者软件的转换，使游戏画面中的3D物体和场景中失真的像素尽量减到最低的程度来达到平滑的效果。

　　11、RAMDAC（Random Access Memory Digital-to-Analog Converter）

　　显示卡所使用的芯片 （CHIP），能将显示卡记忆体 （MEMORY） 中的资料转换成显示器所接收的讯号。

　　12、深度复杂性（Depth Complexity）

　　深度复杂性是用来度量场景复杂程度的指标。它指每个显示帧处理过程中像素需要渲染的次数。举例来说，在场景中仅有一面墙的情况下，深度复杂性为1。如果墙的前面站有一个人则深度复杂性为2，如果有一只狗在人和墙的中间则深度复杂性为3，以此类推。深度复杂性的存在需要更强的渲染能力以及带宽以对像素进行渲染。当前图形应用程序中平均浓度复杂性大约在2到3之间，这意味着你看见的每一个像素实际上被图形处理器渲染了两到三次。

　　13、纹理贴图（Texture Mapping）

　　纹理贴图是将2D图形（通常是位图）蚋射到3D物体上的一种技术。当纹理较小时，物体的表面会显得模糊或呈马赛克状，较大的纹理可以让物体表面表现出更多细节。纹理压缩也可以让更多的纹理贴图同时使用，使场景更加丰富多彩，这样纹理贴图可以在不增加多边形数量的情况下大大提升真实视觉效果。因为它可以大大增强真实感觉同时只需要不高的计算能力的开销就可以得到，因此它是最常用来表现真实感3D物体的技术方法。为了渲染带有纹理贴图的像素，这个像素的纹理数据会读进图形处理器中，从而导致存储带宽的消耗。

　　14、Bump Mapping

　　Bump Mapping（凹凸贴图）是一种在3D场景中模拟粗糙外表面的技术，它用来表现轮胎、水果等物品的3D表面时特别有用。如果没有完整的凹凸贴图，在描述这些细节很多的物体时将是很耗费资源的事情，比如人皮肤上的皱纹，如果用传统的方法构建3D模型，然后用像素去填充，那么执行的效率就实在太低了。Bump Mapping将深度的变化保存到一张贴图中，然后再对3D模型进行标准的混合贴图处理，即可方便的得到具有凹凸感的表面效果。

　　15、Texture Mapping

　　如果没有TextureMapping（材质贴图），3D图像将会非常的单薄，就像一层纸一样没有质感。而Texture Mapping可以把一张平面图像贴到多边形上，这样渲染出来的图像就会显得很充实。

　　优化显卡

　　优化显卡,让你的机器跑动所有的主流游戏.进行下面的两步优化,让你的机器更加无敌。

　　1.及时升级显卡的驱动程序

　　据有关资料统计，大约有60%的用户自从购买显卡后，就没有对其显卡的驱动程序进行过更新。实际上，将原有的显卡驱动程序升级到最新版本，不仅可以修正旧版本中的Bug，而且可以进一步挖掘显卡硬件的功能，使得部分硬件功能（特别是Direct 3D部分）得以充分发挥。

　　在进行升级时，首先要弄清楚自己显卡的型号，然后上网到有关厂商或大的驱动站点下载最新的显卡驱动程序。下载时，一定要注意型号的对应，同时要注意这个驱动程序是“For Windows 9X”还是“For Windows 2000”的版本，否则可能在升级时会出现意想不到的问题。应该说，升级显卡的驱动程序是提高显卡性能最简单也是最安全的方法。

　　2.显卡BIOS的更新

　　显卡的BIOS升级有两个方面的内容。一是升级显卡本来品牌的BIOS，其作用如同升级主板的BIOS一样，是为了使显卡提供更多的功能，消除原BIOS中的Bug;二是将原有小厂的显卡BIOS换为知名品牌显卡的BIOS（但显卡的芯片必须一致）。当然，显卡BIOS更新的危险性很大，你最好在升级显卡BIOS时，请一位高手帮助。

　　什么是显卡的DirectX

　　什么是显卡的DirectX?先看看DirectX的发展历史。

　　DirectX 5.0

　　微软公司并没有推出DirectX 4.0，而是直接推出了DirectX 5.0。此版本对Direct3D做出了很大的改动，加入了雾化效果、Alpha混合等3D特效，使3D游戏中的空间感和真实感得以增强，还加入了S3的纹理压缩技术。同时，DirectX 5.0在其它各组件方面也有加强，在声卡、游戏控制器方面均做了改进，支持了更多的设备。因此，DirectX发展到DirectX 5.0才真正走向了成熟。此时的DirectX性能完全不逊色于其它3D API，而且大有后来居上之势。

　　DirectX 6.0

　　DirectX 6.0推出时，其最大的竞争对手之一Glide，已逐步走向了没落，而DirectX则得到了大多数厂商的认可。DirectX 6.0中加入了双线性过滤、三线性过滤等优化3D图像质量的技术，游戏中的3D技术逐渐走入成熟阶段。

　　DirectX 7.0

　　DirectX 7.0最大的特色就是支持T&L，中文名称是“坐标转换和光源”。3D游戏中的任何一个物体都有一个坐标，当此物体运动时，它的坐标发生变化，这指的就是坐标转换;3D游戏中除了场景+物体还需要灯光，没有灯光就没有3D物体的表现，无论是实时3D游戏还是3D影像渲染，加上灯光的3D渲染是最消耗资源的。虽然OpenGL中已有相关技术，但此前从未在民用级硬件中出现。在T&L问世之前，位置转换和灯光都需要CPU来计算，CPU速度越快，游戏表现越流畅。使用了T&L功能后，这两种效果的计算用显示卡的GPU来计算，这样就可以把CPU从繁忙的劳动中解脱出来。换句话说，拥有T&L显示卡，使用DirectX 7.0，即使没有高速的CPU，同样能流畅的跑3D游戏。 本文出自电脑硬件知识网。

　　DirectX 8.0

　　DirectX 8.0的推出引发了一场显卡革命，它首次引入了“像素渲染”概念，同时具备像素渲染引擎(Pixel Shader)与顶点渲染引擎(Vertex Shader)，反映在特效上就是动态光影效果。同硬件T&L仅仅实现的固定光影转换相比，VS和PS单元的灵活性更大，它使GPU真正成为了可编程的处理器。这意味着程序员可通过它们实现3D场景构建的难度大大降低。通过VS和PS的渲染，可以很容易的宁造出真实的水面动态波纹光影效果。此时DirectX的权威地位终于建成。 本文出自电脑硬件知识网

　　DirectX 9.0

　　2002年底，微软发布DirectX9.0。DirectX 9中PS单元的渲染精度已达到浮点精度，传统的硬件T&L单元也被取消。全新的VertexShader(顶点着色引擎)编程将比以前复杂得多，新的VertexShader标准增加了流程控制，更多的常量，每个程序的着色指令增加到了1024条。

　　PS 2.0具备完全可编程的架构，能对纹理效果即时演算、动态纹理贴图，还不占用显存，理论上对材质贴图的分辨率的精度提高无限多;另外PS1.4只能支持28个硬件指令，同时操作6个材质，而PS2.0却可以支持160个硬件指令，同时操作16个材质数量，新的高精度浮点数据规格可以使用多重纹理贴图，可操作的指令数可以任意长，电影级别的显示效果轻而易举的实现。

　　VS 2.0通过增加Vertex程序的灵活性，显著的提高了老版本(DirectX8)的VS性能，新的控制指令，可以用通用的程序代替以前专用的单独着色程序，效率提高许多倍;增加循环操作指令，减少工作时间，提高处理效率;扩展着色指令个数，从128个提升到256个。 电脑硬件知识

　　增加对浮点数据的处理功能，以前只能对整数进行处理，这样提高渲染精度，使最终处理的色彩格式达到电影级别。突破了以前限制PC图形图象质量在数学上的精度障碍，它的每条渲染流水线都升级为128位浮点颜色，让游戏程序设计师们更容易更轻松的创造出更漂亮的效果，让程序员编程更容易。

　　DirectX 9.0c

　　与过去的DirectX 9.0b和Shader Model 2.0相比较，DirectX 9.0c最大的改进，便是引入了对Shader Model 3.0(包括Pixel Shader 3.0 和Vertex Shader 3.0两个着色语言规范)的全面支持。举例来说，DirectX 9.0b的Shader Model 2.0所支持的Vertex Shader最大指令数仅为256个，Pixel Shader最大指令数更是只有96个。而在最新的Shader Model 3.0中，Vertex Shader和Pixel Shader的最大指令数都大幅上升至65535个，全新的动态程序流控制、 位移贴图、多渲染目标(MRT)、次表面散射 Subsurface scattering、柔和阴影 Soft shadows、环境和地面阴影 Environmental and ground shadows、全局照明 (Global illumination)等新技术特性，使得GeForce 6、GeForce7系列以及Radeon X1000系列立刻为新一代游戏以及具备无比真实感、幻想般的复杂的数字世界和逼真的角色在影视品质的环境中活动提供强大动力。

　　因此DirectX 9.0c和Shader Model 3.0标准的推出，可以说是DirectX发展历程中的重要转折点。在DirectX 9.0c中，Shader Model 3.0除了取消指令数限制和加入位移贴图等新特性之外，更多的特性都是在解决游戏的执行效率和品质上下功夫，Shader Model 3.0诞生之后，人们对待游戏的态度也开始从过去单纯地追求速度，转变到游戏画质和运行速度两者兼顾。因此Shader Model 3.0对游戏产业的影响可谓深远。

　　DirectX 10 在DirectX 10的图形流水线体系中，最大的结构性变化就是在几何处理阶段增加了几何渲染单元(Geometry Shader)。几何渲染单元被附加在顶点渲染单元之后，但它并不像顶点渲染单元那样输出一个个顶点，而是以图元作为处理对象。图元在层次上比顶点高一级，它由一个或多个顶点构成。由单个顶点组成的图元被称为“点”，由两个顶点组成的图元被称为“线”，由三个顶点组成的图元被称为“三角形”。几何渲染单元支持点、线、三角形、带邻接点的线、带邻接点的三角形等多种图元类型，它一次最多可处理六个顶点。借助丰富的图元类型支持，几何渲染单元可以让GPU提供更精细的模型细节。

　　几何渲染单元赋予GPU自行创造新几何物体、为场景添加内容的神奇能力。灵活的处理能力使GPU更加通用化，以往很多必须倚靠CPU才能完成的工作，现在完全可交由GPU处理。如此一来，CPU就有更多时间处理人工智能、寻址等工作。更令人惊喜的是，几何渲染单元还让物理运算的加入变得更简单，DirectX 10可创建具备物理特性的盒子、模拟刚性物体，物理运算有望在它的带领下逐渐走向普及。可以预见，借助几何渲染单元这一武器，显卡性能将产生质的飞跃，我们也将体验到速度更流畅、画面更精美、情节更细致的游戏。

　　DirectX 10.1

　　正如以前的DX版本一样，DX10.1也是DX10的超集，因此它将支持DirectX 10的所有功能，同时它将支持更多的功能，提供更高的性能。

　　DX10.1的一个主要提高是改善的shader资源存取功能，在多样本AA时，在读取样本时有更好的控制能力。除此之外，DX10.1还将可以创建定制的下行采样滤波器。

　　DX10.1还将有更新的浮点混合功能，对于渲染目标更有针对性，对于渲染目标混合将有新的格式，渲染目标可以实现独立的各自混合。阴影功能一直是游戏的重要特效，Direct3D 10.1 的阴影滤波功能也将有所提高，从而可望进一步提高画质。

　　在性能方面，DirectX 10.1将支持多核系统有更高的性能。而在渲染，反射和散射时，Direct3D 10.1将减少对API的调用次数，从而将获得不错的性能提升。

　　其他方面，DX10.1的提高也不少，包括32bit浮点滤波，可以提高渲染精确度，改善HDR渲染的画质。完全的抗锯齿应用程序控制也将是DX10.1的亮点，应用程序将可以控制多重采样和超级采样的使用，并选择在特定场景出现的采样模板。DX10.1将至少需要单像素四采样。

　　DX10.1还将引入更新的驱动模型，WDDM 2.1。与DX10的WDDM2.0相比，2.1有一些显著的提高。

　　WDDM2.0支持处理一个命令或三角形后进行内容转换，而WDDM2.1则可以让内容转换即时进行。由于GPU同时要并行处理多个线程，因此内容转换的即时性不仅可以保证转换质量，还可以提升GPU效率，减少等待时间。另外，由于WDDM 2.1支持基于过程的虚拟内存分配，处理GPU和驱动页面错误的方式也更为成熟。

　　总结:DirectX并不是一个单纯的图形API，它是由微软公司开发的用途广泛的API，它包含有Direct Graphics(Direct 3D+Direct Draw)、Direct Input、Direct Play、Direct Sound、Direct Show、Direct Setup、Direct Media Objects等多个组件，它提供了一整套的多媒体接口方案。只是其在3D图形方面的优秀表现，让它的其它方面显得暗淡无光。DirectX开发之初是为了弥补Windows 3.1系统对图形、声音处理能力的不足，而今已发展成为对整个多媒体系统的各个方面都有决定性影响的接口。

　　什么是显卡核心频率

　　什么是显卡核心频率?这些知识是学习电脑硬件知识必不可少的组成部分.

　　显卡的核心频率是指显示核心的工作频率，其工作频率在一定程度上可以反映出显示核心的性能，但显卡的性能是由核心频率、显存、像素管线、像素填充率等等多方面的情况所决定的，因此在显示核心不同的情况下，核心频率高并不代表此显卡性能强劲。比如9600PRO的核心频率达到了400MHz，要比9800PRO的380MHz高，但在性能上9800PRO绝对要强于9600PRO。在同样级别的芯片中，核心频率高的则性能要强一些，提高核心频率就是显卡超频的方法之一。显示芯片主流的只有ATI和NVIDIA两家，两家都提供显示核心给第三方的厂商，在同样的显示核心下，部分厂商会适当提高其产品的显示核心频率，使其工作在高于显示核心固定的频率上以达到更高的性能。

　　显卡核心频率有性能基本上决定了一块显卡的好坏。