顯卡調(diào)研報(bào)告

1、Guangdong University of Enducation電子產(chǎn)業(yè)調(diào)研報(bào)告顯卡調(diào)研報(bào)告目錄 TOC o 1-5 h z HYPERLINK l bookmark12 o Current Document 1.基本信息1 HYPERLINK l bookmark15 o Current Document 1.1顯卡的地位1 HYPERLINK l bookmark18 o Current Document 1.2工作原理1 HYPERLINK l bookmark21 o Current Document 2顯卡的結(jié)構(gòu)2 HYPERLINK l bookmark24 o Current

2、 Document GPU （類似于主板的CPU） 2 HYPERLINK l bookmark28 o Current Document 2.2顯存（類似于主板的內(nèi)存） 3 HYPERLINK l bookmark31 o Current Document 2.3顯卡BIOS （類似于主板的BIOS） 3 HYPERLINK l bookmark34 o Current Document 2.4顯卡PCB板（類似于主板的PCB板）4 HYPERLINK l bookmark37 o Current Document 2.5散熱設(shè)備5 HYPERLINK l bookmark40 o Curr

3、ent Document 3顯卡的種類6 HYPERLINK l bookmark43 o Current Document 3.1集成顯卡6 HYPERLINK l bookmark46 o Current Document 3.2獨(dú)立顯卡7 HYPERLINK l bookmark49 o Current Document 軟件配置7 HYPERLINK l bookmark52 o Current Document DirectX 7 HYPERLINK l bookmark56 o Current Document OpenGL 8 HYPERLINK l bookmark60 o C

4、urrent Document 判斷顯卡好壞的標(biāo)準(zhǔn) 8 HYPERLINK l bookmark63 o Current Document 5.1常見(jiàn)的顯卡品牌 8 HYPERLINK l bookmark66 o Current Document 5.2常見(jiàn)的顯卡型號(hào)。9ATI公司的主要品牌Radeon （鐳龍）系列9nVIDIA公司的主要品牌GeForce （精視）系列95.2.3版本后綴9 HYPERLINK l bookmark71 o Current Document 顯卡的主要參數(shù) 105.3.1核心頻率 105.3. 2顯存位寬115.3.3顯存類型11 HYPERLINK l

5、bookmark74 o Current Document 參考文獻(xiàn)111.基本信息1.1顯卡的地位顯卡全稱顯示接口卡（Video card, Graphics card）,又稱為顯示適配器（Video adapter），顯示器配置卡簡(jiǎn)稱為顯卡，是個(gè)人電腦最基本組成部分之一。顯卡的用 途是將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所需要的顯示信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)，并向顯示器提供行掃描信號(hào)， 控制顯示器的正確顯示，是連接顯示器和個(gè)人電腦主板的重要元件。作為電腦主機(jī) 里的一個(gè)重要組成部分，承擔(dān)輸出顯示圖形的任務(wù)，對(duì)于從事專業(yè)圖形設(shè)計(jì)的人來(lái) 說(shuō)顯卡非常重要。民用顯卡圖形芯片供應(yīng)商主要包括AMD（ATI）和Nvidia（英偉達(dá)） 兩家

6、。顯主作為影響計(jì)算機(jī)性能的重要配件之一，其性能高低幾乎可以決定整臺(tái)電 腦的定位。1.2工作原理數(shù)據(jù)（data）一旦離開CPU，必須通過(guò)4個(gè)步驟，最后才會(huì)到達(dá)顯示屏：1.從總線（bus ）進(jìn)入GPU （Graphics Processing Unit，圖形 處理器）： 將業(yè)送來(lái)的數(shù)據(jù)送到北橋（主橋）再送到GPU （圖形處理器）里面進(jìn)行處理。2 .從video chipset （顯卡芯片組）進(jìn)入video RAM （顯存）：將芯片處 理完的數(shù)據(jù)送到顯存。3.從顯存進(jìn)入Digital Analog Converter （= RAM DAC，隨機(jī)讀寫存儲(chǔ) 數(shù)一模轉(zhuǎn)換器）：從顯存讀取出數(shù)據(jù)再送到 RAM

7、 DAC進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的工作（數(shù) 字信號(hào)轉(zhuǎn)模擬信號(hào)）。4.從DAC進(jìn)入顯示器（Monitor ）:將轉(zhuǎn)換完的模擬信號(hào)送到顯示屏。顯示效能是系統(tǒng)效能的一部份，其效能的高低由以上四步所決定，它與 顯示卡的效能（video performance ）不太一樣，如要嚴(yán)格區(qū)分，顯示卡的效 能應(yīng)該受中間兩步所決定，因?yàn)檫@兩步的資料傳輸都是在顯示卡的內(nèi)部。第一 步是由CPU （運(yùn)算器和控制器一起組成的 計(jì)算機(jī)的核心，稱為微處理器或中央 處理器）進(jìn)入到顯示卡里面，最后一步是由顯示卡直接送資料到顯示屏上2顯卡的結(jié)構(gòu)GPU （類似于主板的CPU）GPU全稱是Graphic Processing Unit，中文翻譯為

8、“圖形處理器”。NVIDIA 公司在發(fā)布GeForce 256圖形處理芯片時(shí)首先提出的概念。GPU使顯卡減少了對(duì) CPU的依賴，并進(jìn)行部分原本CPU的工作，尤其是在3D圖形處理時(shí)。GPU所采用 的核心技術(shù)有硬件T&L （幾何轉(zhuǎn)換和光照處理）、立方環(huán)境材質(zhì)貼圖和頂點(diǎn)混 合、紋理壓縮和凹凸映射貼圖、雙重紋理四像素256位渲染引擎等，而硬件T&L 技術(shù)可以說(shuō)是GPU的標(biāo)志。GPU的生產(chǎn)主要由nVidia與ATI兩家廠商生產(chǎn)。2.2顯存（類似于主板的內(nèi)存）顯存是顯示內(nèi)立的簡(jiǎn)稱。其主要功能就是暫時(shí)將儲(chǔ)存顯示芯片要處理的數(shù)據(jù) 和處理完畢的數(shù)據(jù)。圖形核心的性能愈強(qiáng)，需要的顯存也就越多。以前的顯存 主要是SD

9、R的，容量也不大。市面上的顯卡大部分采用的是GDDR3顯存，現(xiàn)在最 新的顯卡則采用了性能更為出色的GDDR4或GDDR5顯存。2.3顯卡BIOS （類似于主板的BIOS）顯卡些主要用于存放顯示芯片與驅(qū)動(dòng)程序之間的控制程序，另外還存有顯 示卡的型號(hào)、規(guī)格、生產(chǎn)廠家及出廠時(shí)間等信息。打開計(jì)算機(jī)時(shí)，通過(guò)顯示BIOS 內(nèi)的一段控制程序，將這些信息反饋到屏幕上。早期顯示BIOS是固化在ROM中 的，不可以修改，而多數(shù)顯示卡則采用了大容量的EPROM，即所謂的Flash BIOS，可以通過(guò)專用的程序進(jìn)行改寫或升級(jí)。Z33P72We bytn FreeUoIkik In driMe C is EfET孵*

10、Uoluw Serial Nuabcr is 7C1AT抽 btrectonj of t：GTX2MT1 ma VIMTWG KT-AS-1 Mftwa! MVAGP MVWGZ fLASMROtl ILMK IOS eoi 333 YiNcnriROH跖GTX2MT1 ma VIMTWG KT-AS-1 Mftwa! MVAGP MVWGZ fLASMROtl ILMK IOS eoi 333 YiNcnriROH跖.anBON62.37fiIflM65,睨 4mZfe?U5Knon65.ez，RONzPee7Fi5ZJKJH2,697,152K01 lOh HOH ROM RM RM 13

11、 filetsl 0 llr(c)29,963 。3,伸 bz,m bi.m “，卯6 65,824ea-23-OT 3:34 93-15-ee9：339S-3i-e9 14：34 80-27-W 11： 86-M-M LB： El M-ZZ-0& 13:35 05-畤-的 15135 Q6-Z2-M 11：M 95-27-B9 28： M ea-is-8& 8；38 00-lS-Gfl 9:13 63-1568544es-3i- id*&詞罪,饋bytes 23,724,160 htftcs free衣中渥MIRPI PortlnE.corri.en衣中渥MIRPI PortlnE.corr

12、i.en2.4顯卡PCB板（類似于主板的PCB板）就是顯卡的電路板，它把顯卡上的其它部件連接起來(lái)。功能類似主板2.5散熱設(shè)備顯卡所需要的電力與150瓦特?zé)艟咚枰碾娏ο嗤?，由于運(yùn)作集成電路 (integrated circuits)需要相當(dāng)多的電力，因此內(nèi)部電流所產(chǎn)生的溫度也相 對(duì)的提高，所以，假如這些溫度不能適時(shí)的被降低，那么上述所提到的硬設(shè)備 就很可能遭受損害，而冷卻系統(tǒng)就是在確保這些設(shè)備能穩(wěn)定、適時(shí)的運(yùn)轉(zhuǎn)，沒(méi) 有散熱器或散熱片，GPU或內(nèi)存會(huì)過(guò)熱，就會(huì)進(jìn)而損害計(jì)算機(jī)或造成當(dāng)機(jī)，或 甚至完全不能使用。這些冷卻設(shè)備由導(dǎo)熱材質(zhì)所制成，它們有些被視為被動(dòng)組 件，默默安靜地進(jìn)行散熱的動(dòng)作，有些則

13、很難不發(fā)出噪音，如風(fēng)扇。散熱片通常被視為被動(dòng)散熱，但不論所安裝的區(qū)塊是導(dǎo)熱區(qū)，或是內(nèi)部其它 區(qū)塊，散熱片都能發(fā)揮它的效能，進(jìn)而幫助其它裝置降低溫度。散熱片通常與 風(fēng)扇一同被安裝至GPU或內(nèi)存上，有時(shí)小型風(fēng)扇甚至?xí)苯影惭b在顯卡溫度最 高的地方。散熱片的表面積愈大，所進(jìn)行之散熱效能就愈大(通常必須與風(fēng)扇一起運(yùn) 作)，但有時(shí)卻因空間的限制，大型散熱片無(wú)法安裝于需要散熱的裝置上；有 時(shí)又因?yàn)檠b置的體積太小，以至于體積大的散熱片無(wú)法與這些裝置連結(jié)而進(jìn)行 散熱。因此，熱管就必須在這個(gè)時(shí)候?qū)崮軓纳崽巶魉椭辽崞羞M(jìn)行散熱。 一般而言，GPU外殼由高熱能的傳導(dǎo)金屬所制成，熱管會(huì)直接連結(jié)至由金屬制 成的芯

14、片上，如此一來(lái)，熱能就能被輕松的傳導(dǎo)至另一端的散熱片。市面上有許多處理器的冷卻裝置都附有熱管，由此可知，許多熱管已被研發(fā) 成可靈活運(yùn)用于顯卡冷卻系統(tǒng)中的設(shè)備了。大部分的散熱器只是由散熱片跟風(fēng)扇組合而成，在散熱片的表面上由風(fēng)扇 吹散熱能，由于GPU是顯卡上溫度最高的部分，因此顯卡散熱器通?？梢赃\(yùn)用 于GPU上，同時(shí)，市面上有許多零售的配件可供消費(fèi)者進(jìn)行更換或升級(jí)，其中 最常見(jiàn)的就是VGA散熱器。3顯卡的種類顯卡分為集成顯卡和獨(dú)立顯卡3.1集成顯卡集成顯卡是將顯示芯片、顯存及其相關(guān)山路都做在主板上，與主板融為一 體；集成顯卡的顯示芯片有單獨(dú)的，但大部分都集成在主板的北橋芯片中；一 些主板集成的顯卡

15、也在主板上單獨(dú)安裝了顯存，但其容量較小，集成顯卡的顯 示效果與處理性能相對(duì)較弱，不能對(duì)顯卡進(jìn)行硬件升級(jí)，但可以通過(guò)CMOS調(diào)節(jié)頻率或刷入新BIOS文件實(shí)現(xiàn)軟件升級(jí)來(lái)挖掘顯示芯片的潛能。集成顯卡的優(yōu)點(diǎn)：是功耗低、發(fā)熱量小、部分集成顯卡的性能已經(jīng)可以媲美 入門級(jí)的獨(dú)立顯卡，所以不用花費(fèi)額外的資金購(gòu)買顯卡。集成顯卡的缺點(diǎn)：不能換新顯卡，要說(shuō)必須換，就只能和主板，CPU一次性的換。3.2獨(dú)立顯卡獨(dú)立顯卡是指將顯示芯片、顯存及其相關(guān)電路單獨(dú)做在一塊電路板上，自成 一體而作為一塊獨(dú)立的 板卡存在，它需占用主板的 擴(kuò)展插槽（ISA、PCI、AGP 或PCI-E）。獨(dú)立顯卡的優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)为?dú)安裝有顯存，一般不占用

16、系統(tǒng)內(nèi)存，在技術(shù)上也較集 成顯卡先進(jìn)得多，比集成顯卡能夠得到更好的顯示效果和性能，容易進(jìn)行顯卡 的硬件升級(jí)。獨(dú)立顯卡的缺點(diǎn)：系統(tǒng)功耗有所加大，發(fā)熱量也較大，需額外花費(fèi)購(gòu)買顯卡 的資金。4.軟件配置DirectxDirectX并不是一個(gè)單純的圖形API，它是由微軟公司開發(fā)的用途廣泛的 API（Application Programming Interface,應(yīng)用程序編程接口 ），它包含有Direct Graphics（Direct 3D+Direct Draw） 、 Direct Input 、 Direct Play 、 Direct Sound、Direct Show、Direct Set

17、up、Direct Media Objects 等多個(gè) 組件，它提供了一整套的 多媒體接口方案。只是其在3D圖形方面的優(yōu)秀表現(xiàn)， 讓它的其它方面顯得暗淡無(wú)光。DirectX開發(fā)之初是為了彌補(bǔ)Windows 3.1系統(tǒng) 對(duì)圖形、聲音處理能力的不足，已發(fā)展成為對(duì)整個(gè)多媒體系統(tǒng)的各個(gè)方面都有 決定性影響的接口。最新版本為DirectX 11。Direct3D （簡(jiǎn)稱D3D）DirectX是微軟開發(fā)并發(fā)布的多媒體開發(fā)軟件包，其中有一部分叫做 Direct3D。大概因?yàn)槭俏④浀氖止P，有的人就說(shuō)它將成為3D圖形的標(biāo)準(zhǔn)。OpenGLOpenGL是OpenGraphicsLib的縮寫，是一套三維圖形處理庫(kù)，也

18、是該領(lǐng)域 的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。計(jì)算機(jī)三維圖形是指將用數(shù)據(jù)描述的 三維空間通過(guò)計(jì)算轉(zhuǎn)換成二 維圖像并顯示或打印出來(lái)的技術(shù)。OpenGL就是支持這種轉(zhuǎn)換的程序庫(kù)，它源于 SGI公司為其圖形工作站開發(fā)的IRIS GL，在跨平臺(tái)移植過(guò)程中發(fā)展成為OpenGL。 SGI在1992年7月發(fā)布1.0版，后成為工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，由成立于1992年的獨(dú)立財(cái)團(tuán) OpenGL Architecture Review Board (ARB) 控制。SGI 等ARB成員以投票方式產(chǎn) 生標(biāo)準(zhǔn)，并制成規(guī)范文檔(Specification)公布，各軟硬件廠商據(jù)此開發(fā)自己 系統(tǒng)上的實(shí)現(xiàn)。只有通過(guò)了 ARB規(guī)范全部測(cè)試的實(shí)現(xiàn)才能稱為OpenGL

19、。1995年 12月ARB批準(zhǔn)了 1.1版本，最新版規(guī)范是在SIGGRAPH2007公布的OpenGL 3.0。5.判斷顯卡好壞的標(biāo)準(zhǔn)怎么樣判斷一個(gè)顯卡的好壞。首先是品牌這是不可忽略的，其次型號(hào)，各個(gè) 型號(hào)顯卡的標(biāo)準(zhǔn)不同。各個(gè)型號(hào)里顯卡的參數(shù)你主要看看核心頻率，顯存，位 寬等幾項(xiàng)。一般同樣顯存和位寬，頻率高點(diǎn)的當(dāng)然性能也會(huì)好點(diǎn)。5.1常見(jiàn)的顯卡品牌顯卡業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)也是日趨激烈。各類品牌名目繁多，以下是一些常見(jiàn)的牌子2010年中BnvidiaS卡市哧品的關(guān)注比例分布J昂讓 2.9華碩 2.3%3.4%慌星0.5%8.8%二彩912D.J昂讓 2.9華碩 2.3%3.4%慌星0.5%8.8%二彩912

20、D.9%州升 9.3數(shù)垢來(lái)源：互昧陀消夜調(diào)砰中心心匚孩2310.12其中藍(lán)寶石、華碩是在自主研發(fā)方面做的不錯(cuò)的品牌。相對(duì)于七彩虹這類的 通路品牌來(lái)說(shuō)，擁有自主研發(fā)的廠商在做工方面和特色技術(shù)上會(huì)更出色一些， 而通路顯卡的價(jià)格則要便宜一些5.2常見(jiàn)的顯卡型號(hào)。ATI公司的主要品牌Radeon （鐳龍）系列Radeon（HD3400/HD 3600/HD 3800/HD4200/HD4300/HD 4350/HD 4550/HD 4600/HD 4650/HD4670/HD4770/HD4830/HD4850/HD4870/HD4890/HD4870X2/HD5450/HD5550/HD5570/

21、HD5670/HD5750/HD5770/HD5830/HD5850/HD5870/HD5970/HD6750/HD6770/HD6790/HD6850/HD6870/HD6950/HD6970/HD6990）nVIDIA公司的主要品牌GeForce （精視）系列Geforce（9400GT/9500GT/9600GSO/9600GT/9800GT/9800GTX+/9800GX2/GF210/GT220/ GT240t/GTS250/GTX260/GTX260+/GTX275/GTX280/GTX285/GTX295/GT420/GT43 0/GT440/GTS450/GTX460/GTX4

22、65/GTX470/GTX480/GT520/GTX550 Ti/GTX560Ti/GTX570/GTX580/GTX590 ）5.2.3版本后綴除了上述標(biāo)準(zhǔn)版本之外，還有些特殊版，特殊版一般會(huì)在標(biāo)準(zhǔn)版的型號(hào)后面 加個(gè)后綴，常見(jiàn)的有：ATI:SE（Simplify Edition 簡(jiǎn)化版）通常只有64bit內(nèi)存界面，或者是像素流 水線數(shù)量減少。Pro（Professional Edition 專業(yè)版）高頻版，一般比標(biāo)版在管線數(shù)量/ 頂點(diǎn)數(shù)量還有頻率這些方面都要稍微高一點(diǎn)。XT (eXTreme高端版)是ATi系列中高端的，而nVIDIA用作低端型號(hào)。XT PE (eXTreme Premium

23、 Edition XT 白金版)高端的型號(hào)。XL (eXTremeLimited高端系列中的較低端型號(hào))AT I最新推出的R430中的 高頻版XTX (XT eXtreme高端版)X1000系列發(fā)布之后的新的命名規(guī)則。CE (Crossfire Edition 交叉火力版)交叉火力。VIVO (VIDEO IN and VIDEO OUT)指顯卡同時(shí)具備視頻輸入與視頻捕捉兩 大功能。HM (Hyper Memory)可以占用內(nèi)存的顯卡nVIDIA:自G200系列之后，NVIDIA重新命名顯卡后綴版本，使產(chǎn)品線更加整齊GTX 高端/性能級(jí)顯卡 GTX590 GTX580 GTX480 GTX295 GTX470 GTX285GTX280 GTX460 GTX275 GTX260+ GTX260GTS代表主流產(chǎn)品線 GTS450 GTS250(9800GTX+ )GT代表入門產(chǎn)品線 GT120 GT130 GT140 GT200 GT220 GT240G低端入門產(chǎn)品 G100 G110 G210 G310(9300GS 9400GT )5.3顯卡的主要參數(shù)5.3.1核心頻率顯卡的核心頻率是指顯示核心的工作頻率，其工作頻率在一定程度上可以反 映出顯示核心的性能，但顯卡的性能是由核