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电脑显卡知识详解-电脑组装与维修实战

时间:2023-10-20 理论教育 版权反馈
【摘要】:在整个显卡中,GPU负责处理由电脑发来的数据,并将产生的结果显示在显示器上。此接口是显卡的一种新接口规格,PCI-E3.0×16接口的数据带宽是32GB/s,PCI-E接口还可给显卡提供高达75W的电源供给,因此,PCI-E接口是现在比较先进的接口规范。如图2-39所示为显卡上的接口。GS——表示标准版显卡。

电脑显卡知识详解-电脑组装与维修实战

问答1:显卡电路中的各个元器件有何功能?

显卡主要由电路板和散热器组成,电路板上面有很多的芯片和分立元器件,大多数的显卡控制电路都采用贴片式焊接。显卡的电路主要由显示芯片、显存芯片、供电电路、电源接口、PCI-E总线接口、DVI接口等组成,如图2-38所示。

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图2-38 显卡组成

1.显示芯片

显示芯片即图形处理芯片,也就是常说的GPU(Graphic Processing Unit,图形处理单元)。它是显卡的“大脑”,负责绝大部分的计算工作。在整个显卡中,GPU负责处理由电脑发来的数据,并将产生的结果显示在显示器上。GPU会产生大量热量,所以它的上方通常安装有散热器或风扇。

2.显存芯片

显存即显示内存,它与主板上的内存功能基本一样,显存的速度及带宽直接影响着显卡的速度,即使CPU性能很强劲,但是如果板载显存达不到要求,无法将处理过的数据即时传送,也无法得到满意的显示效果。显存的容量跟速度直接关系到显卡性能的高低,高速的CPU对显存的容量要求就相应地更高一些,所以显存的好坏也是衡量显卡的重要指标。要评估一块显存的性能,主要从显存类型、工作频率、封装和显存位宽等方面来分析。

3.显卡电源电路

显卡的电源电路通常是由电容、电感线圈和场效应管(MOSFET管)这三大部分组成开关电源。开关电源的主要工作原理就是上桥和下桥的MOS管轮流导通:首先,电流通过上桥MOS管流入,利用线圈的存储功能,将电能集聚在线圈中,最后关闭上桥MOS管,打开下桥的MOS管,线圈和电容持续给外部供电。然后又关闭下桥MOS管,再打开上桥让电流进入,就这样重复进行。利用开关电源供电,除了能够为核心和显存提供更加纯净、稳定的电流之外,还起到了降压限流的作用,以此来保证显卡的正常工作。

4.显卡PCI-E总线接口

显卡须插在主板上面才能与主板交换数据,因而就必须有与之相对应的总线接口。现在最主流的总线接口是PCI-E接口。此接口是显卡的一种新接口规格,PCI-E3.0×16接口的数据带宽是32GB/s,PCI-E接口还可给显卡提供高达75W的电源供给,因此,PCI-E接口是现在比较先进的接口规范。

5.输出接口

经显卡处理好的图像数据要显示在显示器上面,必须通过显卡的输出接口输出到显示器上,现在最常见的显卡输出接口主要有DVI接口、DisplayPort接口(简称DP接口)、HDMI接口等几种。

问答2:常见的显卡接口有哪几种?

如图2-39所示为显卡上的接口。

VGA接口:VGA(Video Graphics Adapter,视频图形阵列)是模拟信号接口。早期的CRT显示器(就是大脑袋那种)只能接收模拟信号,需要显卡将数字信号转换为模拟信号,再传输给显示器进行显示,VGA就是传输模拟信号的接口。由于接口在外形上像字母“D”,因此又叫D-SUB接口。这种接口已经随着液晶显示器的普及,逐渐退出了历史舞台,但在维修电脑时偶尔还能遇到。

DVI接口:DVI(Digital Visual Interface,数字视频接口)是数字信号接口。一般的液晶显示器都是可以直接处理和显示数字信号的,所以显卡可以不通过数-模转换器而直接把数字信号传输给显示器。通常,DVI接口可以传输两种信号,即数字信号和模拟信号。当显示器需要模拟信号的时候,DVI接口可以通过一个转换器连接模拟显示器,输出模拟信号。DVI接口可以分为两类:DVI-D接口和DVI-I接口。其中,DVI-D只有数字接口,DVI-I有数字接口和模拟接口。目前应用以DVI-D接口为主。DVI-D接口和DVI-I接口又有单通道(Single Link)和双通道(Dual Link)之分,平时见到的都是单通道的。

HDMI接口:HDMI(High Definition Multimedia Interface,高清晰度多媒体接口)也是直接传输数字信号的接口,最高数据传输速度为5Gbit/s,因此HDMI接口更适合高清晰视频音频的传输。1080p的视频信号和8声道的音频信号的需求少于4Gbit/s,所以HDMI接口在视频和音频传输方面具有明显优势。

DP接口:DVI接口和HDMI接口都是通过把信号转化成TMDS(Transition Minimized Differential Signaling,最小化传输差分信号)来进行传输,然而在笔记本电脑领域,长久以来都是LVDS(Low-Voltage Differential Signaling,低压差分信号)的天下。DP接口的推出正好完美地解决了这个难题。DP接口主要有两大优势:第一,DP接口在协议层上的优势,DP接口采用的是MPA(Micro-Packet Architecture,微封包架构);第二,使用DP接口大大地简化了笔记本电脑布线的复杂度

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图2-39 显卡上的接口

问答3:如何看懂显卡处理器型号的后缀

无论是N卡(NVIDIA显卡)还是A卡(AMD显卡),显卡的型号命名都遵循一定的规律。生产商多会以后缀来区分显卡的性能优劣,所以,只要认识了显卡型号后缀的含义,就可为选购显卡带来很大的方便。A卡目前都采用了公版卡,型号的命名比较统一,数字越大的性能越好,而N卡大多采用后缀形式。N卡的型号后缀大概有以下5种。(www.xing528.com)

LE——表示管线缩水产品。

GS——表示标准版显卡。

GE——表示影驰显卡,管线没缩水,频率接近GT,性价比还可以。

GT——表示高频显卡,性能稳定,但是价格比较高。

GTX——表示高端显卡顶级型号,价格高,性能强。

问答4:什么样的显卡才是高性能的?

1.要有高性能的显示芯片

显示芯片是显卡的核心芯片,它的主要任务就是处理系统输入的视频信息并对其进行构建、渲染等工作。显示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,不论是其内部结构还是其性能,都存在着差异,价格差别也很大。显示芯片在显卡中的地位,就相当于CPU在电脑中的地位,它是整个显卡的核心。由于显示芯片非常复杂,目前设计制造显示芯片的厂家主要有NVIDIA、AMD、Intel等公司,其中NVIDIA和AMD的市场占有率最高。

NVIDIA和AMD都有不少产品,性能高低读者可以参照图2-40所示的显卡天梯图。图中位置越靠上的显卡,性能越好。

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图2-40 显卡天梯图

2.显示芯片中的核心频率要尽量高

核心频率是指显示芯片中的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、像素填充率等多方面因素所决定的,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。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。

3.显存容量足够高,最好用GDDR5规格

显存是指显卡的内存,其主要功能是暂时存储显示芯片要处理的数据和处理完毕的数据。显示核心的性能愈强,需要的显存也就越多。目前主流显卡主要采用GDDR5规格的显存。显存主要由传统的内存制造商提供,比如三星、现代、Kingston等,容量一般为4GB、6GB或更高。一般来说,显存容量越大越好。

4.显存位宽尽量宽

显存位宽是指显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数,显存带宽等于显存频率∗显存位宽/8。在显存频率相当的情况下,显存位宽将决定显存带宽的大小。因此,位数越大,瞬间所能传输的数据量越大。这是显存的重要参数之一。目前主流显卡的显存位宽有128bit、192bit、256bit、512bit等,其中,一些低性能的显卡多采用128bit显存位宽,而高性能的显卡则采用512bit的显存位宽。在选购显卡时尽量选购显存位宽大的显卡。

5.显存频率越高越好

显存频率是指默认情况下,该显存在显卡上工作时的频率。显存频率一定程度上反映该显存的速度。显存频率随着显存的类型、性能的不同而不同,目前主流的GDDR5显存的频率一般为5000MHz、7000MHz等。

6.流处理器越多越好

流处理器直接将多媒体的图形数据流映射到流处理器上进行处理,流处理器可以更高效地优化Shader引擎,它可以处理流数据,同样输出一个流数据,这个流数据可以应用在其他超标量流处理器(PS)当中,流处理器可以成组或者大量地运行,从而大幅度提升了并行处理能力。

流处理器的数量对显卡性能有决定性作用,可以说,高、中、低端的显卡除了核心不同外最主要的差别就在于流处理器的数量。对于同一品牌的显示芯片来说,流处理器数量越多,显卡性能越强劲。因此,选购显卡时尽量选购流处理器数量多的显卡。

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