計(jì)算機(jī)組裝與維護(hù)課件-顯卡與顯示器資料

第6章

顯卡與顯示器-----計(jì)算機(jī)的顯示系統(tǒng)顯卡顯卡概述顯卡分類顯卡結(jié)構(gòu)顯卡的工作原理顯卡的性能指標(biāo)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(jī)與顯示器之間連接的“橋梁”，作用是限制電腦的圖形輸出，負(fù)責(zé)將CPU送來的的影象數(shù)據(jù)處理成顯示器相識(shí)的格式，再送到顯示器形成圖象。在微型計(jì)算機(jī)發(fā)展的前期，并沒有顯卡概念，而所要顯示的信息是經(jīng)過CPU計(jì)算后，輸出到主板上由若干個(gè)集成電路塊組成的顯示單元，再經(jīng)過轉(zhuǎn)換后成為顯示器所能分辨的信號(hào)，進(jìn)行輸出顯示，而這種顯示設(shè)備只能完成一些最基本的顯示功能。（ISA,IndustryStandardArchitecture）總線“工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)結(jié)構(gòu)”6.1顯卡概述1981年的8位ISA插口顯卡是第一塊獨(dú)立顯卡。從ISA插口顯卡起先，顯卡有了長(zhǎng)足的發(fā)展，大致經(jīng)驗(yàn)了四個(gè)階段：ISA總線、PCI總線、AGP總線和PCIExpress總線。PCI（peripheralcomponentinterconnect）外設(shè)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(jié)構(gòu)形式分為：獨(dú)立顯卡和集成顯卡。6.2.1獨(dú)立顯卡獨(dú)立顯卡有它自己的顯示芯片和顯存顆粒，不占用CPU和內(nèi)存，獨(dú)立顯卡的好處是數(shù)據(jù)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(shù)據(jù)，3D性能突出。缺點(diǎn)是獨(dú)立顯卡的性能雖強(qiáng)，但發(fā)熱量和功耗比較高，須要特別投資購(gòu)買顯卡，而且好顯卡的價(jià)格很高。獨(dú)立顯卡又分為內(nèi)置獨(dú)立顯卡和外置顯卡。內(nèi)置獨(dú)立顯卡又有純粹的獨(dú)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(shí)可以通過系統(tǒng)總線調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)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(nèi)集成顯示芯片，運(yùn)用這種芯片組的主板可以在不須要獨(dú)立顯卡的狀況下實(shí)現(xiàn)一般的顯示功能，以滿足一般的家庭消遣和商業(yè)應(yīng)用，節(jié)約用戶購(gòu)買顯卡的開支。集成的顯卡不帶有顯存，運(yùn)用系統(tǒng)的一部分主內(nèi)存作為顯存，具體的數(shù)量一般是系統(tǒng)依據(jù)須要自動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)整的。明顯，假如運(yùn)用集成顯卡運(yùn)行須要大量占用顯存的程序，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響會(huì)比較明顯，此外系統(tǒng)內(nèi)存的頻率通常比獨(dú)立顯卡的顯存低很多，因此集成顯卡的性能比獨(dú)立顯卡差很多。6.3顯卡結(jié)構(gòu)顯示芯片顯存金手指DVI接口VGA接口顯卡BIOS數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器6.3顯卡結(jié)構(gòu)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(huì)覆蓋散熱片并通過散熱風(fēng)扇進(jìn)行散熱。目前設(shè)計(jì)、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(shí)存儲(chǔ)顯示數(shù)據(jù)的地方，其位寬與存取速度對(duì)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(diào)位數(shù)，其容量越大，所能顯示的辨別率及色調(diào)位數(shù)就越高。顯存容量現(xiàn)在常見的有128MB、256MB、512MB等幾種。6.3顯卡結(jié)構(gòu)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(nèi)存儲(chǔ)了顯卡的一些相關(guān)信息，如顯卡接受的顯示芯片參數(shù)、顯存的默認(rèn)工作頻率等。顯卡BIOS和主板BIOS具有類似的作用。6.3顯卡結(jié)構(gòu)VGA接口：大部分顯卡都接受這種信號(hào)的輸出接口，其外形為15針D型結(jié)構(gòu)，輸出模擬信號(hào)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(shù)字視頻接口。通過DVI接口，顯卡中的數(shù)字信號(hào)干脆到達(dá)LCD，不會(huì)出現(xiàn)失真的現(xiàn)象，從而使顯示出來的畫面更加真實(shí)、自然。6.3顯卡結(jié)構(gòu)6.4顯卡的工作原理1.CPU→顯卡CPU將有關(guān)作圖的指令和數(shù)據(jù)通過總線傳送到顯卡芯片（GPU）進(jìn)行處理。2.顯卡內(nèi)部圖像處理GPU依據(jù)CPU的要求，完成圖像處理過程，并將最終圖像數(shù)據(jù)保存在顯存中。3.最終圖像輸出對(duì)于一般顯卡，數(shù)字模擬轉(zhuǎn)換器從顯存中讀取圖像數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)換成模擬信號(hào)傳送給顯示器。對(duì)于具有數(shù)字輸出接口的顯卡，則干脆將數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)字顯示器。6.5顯卡的性能指標(biāo)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(shù)，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(diǎn)數(shù)×垂直行點(diǎn)數(shù)來表示顯卡的辨別率。常見的有800×600，1024×668，1280×1024等。色調(diào)深度：又叫色調(diào)位數(shù)。圖形中每一個(gè)象素的顏色用一組二進(jìn)制數(shù)來描述，這組顏色信息的二進(jìn)制數(shù)長(zhǎng)度（位數(shù)）成為色調(diào)位數(shù)。色調(diào)位數(shù)越高，圖像的色調(diào)越豐富?，F(xiàn)在計(jì)算機(jī)顯示色調(diào)深度大多是32位。6.5顯卡的性能指標(biāo)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(nèi)處理數(shù)據(jù)的長(zhǎng)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(shù)據(jù)傳輸速率越大越好。（顯存工作頻率與顯存類型有關(guān)，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(shù)指標(biāo)顯卡與顯示器選購(gòu)顯卡與顯示器故障維護(hù)6.6顯示器概述顯示器隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)誕生而誕生，隨著個(gè)人計(jì)算機(jī)的發(fā)展而發(fā)展，到現(xiàn)在已經(jīng)走過了近三十年歷史?；厥罪@示器走過的道路，大體經(jīng)驗(yàn)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(diào)的綠色顯示器到灰度的單顯，從簡(jiǎn)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(shù)發(fā)展快速。6.6顯示器概述目前市場(chǎng)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(jù)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(shí)，顯像管內(nèi)部的電子槍陰極發(fā)出的電子束經(jīng)強(qiáng)度限制、聚焦和加速后變成細(xì)小的電子流，再經(jīng)過偏轉(zhuǎn)線圈的作用，向正確方向偏離，當(dāng)穿越蔭罩的小孔或柵欄而轟擊到熒光屏上的熒光粉時(shí)，熒光粉被激活，即可發(fā)出光來。R、G、B三種熒光點(diǎn)被不同強(qiáng)度的電子流點(diǎn)亮，就會(huì)發(fā)出各種色調(diào)。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(nèi)沒有電子槍，它是利用液晶在通電時(shí)能夠發(fā)光的原理來顯示圖像的。在LCD顯示器內(nèi)部設(shè)有限制電路，將顯卡傳遞過來的信號(hào)進(jìn)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(diǎn)，如畫面質(zhì)量沒有CRT顯示器好，顯示的色調(diào)不如CRT顯示器豐富，而且受液晶的反應(yīng)速度影響，LCD顯示器普遍都有延時(shí)現(xiàn)象，即在LCD顯示器上觀看快速閃動(dòng)的圖像時(shí)會(huì)有拖尾的感覺。6.9顯示器的技術(shù)指標(biāo)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(shù)指標(biāo)也不一樣，下面將分別進(jìn)行講解。6.9.1CRT顯示器的技術(shù)指標(biāo)CRT顯示器的技術(shù)指標(biāo)有顯示器的尺寸、點(diǎn)距、帶寬、辨別率、刷新頻率、可視面積和環(huán)保認(rèn)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(xiàn)是顯像管的對(duì)角線長(zhǎng)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(nèi)容就越多。市場(chǎng)的主流是19英寸的顯示器，但是對(duì)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(diǎn)距點(diǎn)距是指顯像管水平方向上相鄰?fù)珶晒夥巯袼亻g的距離。點(diǎn)距越小，顯示屏上的圖像就越細(xì)膩。這就要求顯像管的會(huì)聚性能良好，才可以達(dá)到最佳的效果?，F(xiàn)在主流的顯示器的點(diǎn)距都在0.24mm以下，也有的專業(yè)顯示器可以達(dá)到更小的點(diǎn)距。3．帶寬帶寬是指1秒鐘內(nèi)顯示器的電子槍掃描過的總像素?cái)?shù)，這確定了顯示器所能達(dá)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(shí)際應(yīng)用中，為了避開圖像邊緣的信號(hào)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(shù)為8%，所以，真正的帶寬應(yīng)當(dāng)再乘以1.5。4．辨別率辨別率是屏幕上可以容納像素點(diǎn)的總和。辨別率越高，屏幕上的像素點(diǎn)就越多，圖像就越精細(xì)，單位面積所能顯示的內(nèi)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(dāng)顯示器設(shè)為最高辨別率時(shí)，顯示器的刷新頻率會(huì)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(shí)最合適的辨別率，同時(shí)顯示器的刷新頻率應(yīng)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(jìn)行掃描，在掃描完整個(gè)屏幕后為一次刷新。而一秒鐘內(nèi)所能達(dá)到的刷新次數(shù)則稱為顯示器的刷新頻率。刷新頻率的凹凸對(duì)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(dòng)就越不明顯，這樣有助于愛護(hù)眼睛。CRT顯示器要求刷新頻率應(yīng)當(dāng)在85Hz及以上，假如顯示器的刷新頻率低于75Hz，人就會(huì)覺得屏幕在閃爍，時(shí)間一長(zhǎng)眼睛就會(huì)感覺很不舒適。6.場(chǎng)頻和行頻場(chǎng)頻（VerticalScanRate）也稱垂直刷新率，它表示屏幕的圖像每秒重繪的次數(shù)，也就是指每秒屏幕刷新的次數(shù)，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(shí)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(gè)數(shù)值的大小對(duì)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(biāo)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(shù)指標(biāo)LCD顯示器的技術(shù)指標(biāo)有辨別率、亮度、對(duì)比度、響應(yīng)時(shí)間、可視角度和壞點(diǎn)數(shù)。1．辨別率LCD顯示器的辨別率是指最佳辨別率，是能達(dá)到最好顯示效果的一個(gè)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(huì)變得很差。LCD顯示器在出廠時(shí)，它的辨別率就已經(jīng)固定了，只有在這個(gè)辨別率狀態(tài)下才能達(dá)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(biāo)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(zhì)量。理論上顯示器的亮度是越高越好，不過太高的亮度對(duì)眼睛的刺激也比較強(qiáng)，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(gè)亮度已經(jīng)能滿足一般用戶的需求了。3．對(duì)比度LCD顯示器的對(duì)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(duì)比度一般在250：1左右，低于這個(gè)對(duì)比度就會(huì)感覺模糊或有灰蒙蒙的感覺。通常液晶顯示器的對(duì)比度為300：1，做文檔處理和辦公應(yīng)用已經(jīng)足夠了，但玩游戲和看影片時(shí)為了得到更好的效果就須要更高的對(duì)比度。4．響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間是LCD顯示器的一個(gè)重要性能指標(biāo)，它以ms（毫秒）為單位，是指一個(gè)亮點(diǎn)轉(zhuǎn)換為暗點(diǎn)的速度。響應(yīng)時(shí)間過長(zhǎng)，則用戶會(huì)看到顯示屏有拖尾的現(xiàn)象，從而影響整個(gè)畫面的效果。在響應(yīng)時(shí)間不大于17ms時(shí)，一般的多媒體消遣就不簡(jiǎn)潔感覺到拖尾現(xiàn)象了。6.可視角度所謂可視角度是指站在位于屏幕邊某個(gè)角度時(shí)，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?。由于LCD顯示器的特性，當(dāng)人眼與顯示屏之間的角度稍大一點(diǎn)兒時(shí)，就無法看清顯示的內(nèi)容。因此在選購(gòu)LCD顯示器時(shí)，要盡量選擇可視角度大的產(chǎn)品。7．壞點(diǎn)數(shù)壞點(diǎn)數(shù)是衡量LCD顯示器液晶面板質(zhì)量好壞的一個(gè)重要指標(biāo)。所謂壞點(diǎn)是指顏色不發(fā)生任何變更的點(diǎn)。壞點(diǎn)可分為亮點(diǎn)和暗點(diǎn)兩類，檢測(cè)壞點(diǎn)時(shí)，可以讓顯示屏顯示全白或全黑的圖像。當(dāng)在全白的圖像上出現(xiàn)了黑點(diǎn)，表明該壞點(diǎn)是暗點(diǎn)，如在全黑的圖像上有白點(diǎn)，則表明該壞點(diǎn)為亮點(diǎn)。6.10顯卡與顯示器選購(gòu)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(gòu)時(shí)的留意事項(xiàng)1．顯卡檔次的定位不同的用戶對(duì)顯卡的需求不一樣，須要依據(jù)自己的經(jīng)濟(jì)實(shí)力和運(yùn)用狀況來選擇合適的顯卡，下面將依據(jù)對(duì)顯卡不同需求的用戶舉薦購(gòu)買的顯卡類型。辦公應(yīng)用類：這類用戶不須要顯卡具有強(qiáng)勁的圖像處理實(shí)力，只須要顯卡能處理簡(jiǎn)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(wǎng)、看電影、玩一些小游戲，對(duì)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(gòu)買GeforceFX5200或者與Radeon9550相同檔次的顯卡就可以了，這類顯卡價(jià)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(duì)顯卡的要求較高，須要顯卡具有較強(qiáng)的3D處理實(shí)力和游戲性能，這類用戶一般都會(huì)考慮市場(chǎng)上性能強(qiáng)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(shè)計(jì)類：圖形設(shè)計(jì)類的用戶對(duì)顯卡的要求特別高，特殊是3D動(dòng)畫制作人員。這類用戶一般選擇市場(chǎng)上頂級(jí)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N(yùn)VIDIA制造工藝55納米核心代號(hào)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(fēng)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(diǎn)著色單元N/A3DAPIDirectX10SP單元

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