計算機安裝與維護課件：安裝與維修7顯卡.ppt

第二章：PC機基本結構原理,顯卡： 作用：主要用于電腦系統(tǒng)與顯示器的連接，將電腦系統(tǒng)所需要的顯示信息進行轉換并驅動顯示器，同時向顯示器提供行、場掃描信號，控制顯示器的正確顯示等。,第二章：PC機基本結構原理,顯卡按電路結構分獨立顯卡和集成顯卡兩類 集成顯卡 將顯示芯片、顯存及其相關電路都做在主板上，與主板融為一體 .大部分的集成顯卡均不具備單獨的顯存，需使用系統(tǒng)內存來充當顯存，集成顯卡的優(yōu)點是功耗低、發(fā)熱量小、部分集成顯卡的性能已經可以媲美入門級的獨立顯卡,所以不用花費額外的資金購買顯卡。 獨立顯卡 是指將顯示芯片、顯存及其相關電路單獨做在一塊電路板上，自成一體而作為一塊獨立的板卡存在，它需占用主板的擴展插槽（ISA、PCI、AGP或PCI-E）。獨立顯卡單獨安裝有顯存，一般不占用系統(tǒng)內存，在技術上也較集成顯卡先進得多，比集成顯卡能夠得到更好的顯示效果和性能，容易進行顯卡的硬件升級；其缺點是系統(tǒng)功耗有所加大，發(fā)熱量也較大，需額外花費購買顯卡的資金。,第二章：PC機基本結構原理,第二章：PC機基本結構原理,第二章：PC機基本結構原理,一、顯卡結構 1、GPU（類似于主板的CPU）全稱是Graphic Processing Unit，中文翻譯為“圖形處理器”，NVIDIA公司首先提出的概念 ，GPU使顯卡減少了對CPU的依賴，并進行部分原本CPU的工作，尤其是在3D圖形處理時。 生產顯示芯片的廠商：Intel、ATI、nVidia、VIA（S3）、SIS、Matrox、3D Labs。 Intel、VIA（S3）、SIS 主要生產集成芯片； ATI、nVidia 以獨立芯片為主，是目前市場上的主流。 Matrox、3D Labs 則主要面向專業(yè)圖形市場。,影馳 9800GTX 骨灰上將版,第二章：PC機基本結構原理,A卡 SE (Simplify Edition 簡化版) 通常只有64bit內存界面,或者是像素流水線數(shù)量減少。 Pro (Professional Edition 專業(yè)版) 高頻版，一般比標版在管線數(shù)量/頂點數(shù)量還有頻率這些方面都要稍微高一點。 XT (eXTreme 高端版) 是ATi系列中高端的，而nVIDIA用作低端型號。 XT PE (eXTreme Premium Edition XT白金版) 高端的型號。 XL (eXtreme Limited 高端系列中的較低端型號)ATI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) 指顯卡同時具備視頻輸入與視頻捕捉兩大功能。 HM (Hyper Memory)可以占用內存的顯卡,N卡 LE (Lower Edition 低端版) 和XT基本一樣，ATi也用過。 MX 平價版，大眾類。 GTS/GS 低頻版。 GT 高頻版。比GS高一個檔次 因為GT沒有縮減管線和頂點單元。 GTX (GT eXtreme)加強版，降頻或者縮減流水管道后成為GT，再繼續(xù)縮水成為GS版本。 GT eXtreme 雙GPU顯卡。 TI (Titanium 鈦) 一般就是代表了nVidia的高端版本。 GX2（GT eXtreme ）指一塊顯卡內擁有兩塊顯示核心 如 自Geforce 9系列之后，NVIDIA重新命名顯卡后綴版本，使產品線更加整齊 GTX 高端/性能級顯卡 GT 代表主流產品線 G 低端入門產品,第二章：PC機基本結構原理,制造工藝 ：制造工藝指得是在生產GPU過程中，要進行加工各種電路和電子元件，制造導線連接各個元器件。通常其生產的精度以um(微米)來表示，未來有向nm(納 米)發(fā)展的趨勢（1mm=1000um 1um=1000nm），精度越高，生產工藝越先進。在同樣的材料中可以制造更多的電子元件，連接線也越細，提高芯片的集成度，芯片的功耗也越小。 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心頻率、顯存、像素管線、像素填充率等等多方面的情況所決定的，因此在顯示核心不同的情況下，核心頻率高并不代表此顯卡性能強勁。,第二章：PC機基本結構原理,象素渲染管線：渲染管線也稱為渲染流水線，是顯示芯片內部處理圖形信號相互獨立的的并行處理單元。 頂點著色引擎數(shù) ：也稱為頂點遮蔽器，頂點著色引擎數(shù)越多速度越快。 3D API：是應用程序接口的意思，而3D API則是指顯卡與應用程序直接的接口。目前個人電腦中主要應用的3D API有：DirectX和OpenGL。,第二章：PC機基本結構原理,2、顯存（類似于主板的內存）顯示內存的簡稱。顧名思義，其主要功能就是暫時將儲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，需要的顯存也就越多。以前的顯存主要是 SDR的，容量也不大。而現(xiàn)在市面上基本采用的都是DDR3規(guī)格的，在某些高端卡上更是采用了性能更為出色的DDR4或DDR5代內存。顯存主要由傳統(tǒng)的內存制造商提供，比如三星、現(xiàn)代、Kingston等。,第二章：PC機基本結構原理,位寬 ：顯存位寬是顯存在一個時鐘周期內所能傳送數(shù)據(jù)的位數(shù)，位數(shù)越大則瞬間所能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量越大，這是顯存的重要參數(shù)之一。目前市場上的顯存位寬有64位、 128位、256位和512位幾種，人們習慣上叫的64位顯卡、128位顯卡和256位顯卡就是指其相應的顯存位寬。顯存位寬越高，性能越好價格也就越高，因此512位寬的顯存更多應用于高端顯卡，而主流顯卡基本都采用128和256位顯存。 顯存帶寬顯存頻率X顯存位寬/8 頻率 ：顯存頻率一定程度上反應著該顯存的速度，以MHz（兆赫茲）為單位。 速度：顯存速度一般以ns（納秒）為單位。常見的顯存速度有7ns、6ns、5.5ns、5ns、4ns，3.6ns、2.8ns、2.2ns、1.1ns等，越小表示速度越快越好。,第二章：PC機基本結構原理,RAMDAC頻率： RAMDAC作用是將顯存中的數(shù)字信號轉換為顯示器能夠顯示出來的模擬信號，其轉換速率以MHz表示。計算機中處理數(shù)據(jù)的過程其實就是將事物數(shù)字化的過 程，所有的事物將被處理成0和1兩個數(shù)，而后不斷進行累加計算。圖形加速卡也是靠這些0和1對每一個象素進行顏色、深度、亮度等各種處理。顯卡生成的都是 信號都是以數(shù)字來表示的，但是所有的CRT顯示器都是以模擬方式進行工作的，數(shù)字信號無法被識別，這就必須有相應的設備將數(shù)字信號轉換為模擬信號。而 RAMDAC就是顯卡中將數(shù)字信號轉換為模擬信號的設備。 目前主流的顯卡RAMDAC都能達到350MHz和400MHz，已足以滿足和超過目前大多數(shù)顯示器所能提供的分辨率和刷新率。,第二章：PC機基本結構原理,3、顯卡bios（類似于主板的bios） 顯卡BIOS 主要用于存放顯示芯片與驅動程序之間的控制程序，另外還存有顯示卡的型號、規(guī)格、生產廠家及出廠時間等信息。打開計算機時，通過顯示BIOS 內的一段控制程序，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，而現(xiàn)在的多數(shù)顯示卡則采用了大容量的EPROM，即所謂的Flash BIOS，可以通過專用的程序進行改寫或升級。,第二章：PC機基本結構原理,4、顯卡接口 顯卡發(fā)展至今主要出現(xiàn)過ISA、PCI、AGP、PCI Express等幾種接口，所能提供的數(shù)據(jù)帶寬依次增加。其中2004年推出的 PCI Express接口已經成為主流，以解決顯卡與系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題，而ISA、PCI接口的顯卡已經基本被淘汰。目前市場上顯卡一般是AGP 和PCI-E這兩種顯卡接口。,第二章：PC機基本結構原理,AGP Accelerated Graphics Port(圖形加速端口)的縮寫，是顯示卡的專用擴展插槽，它是在PCI圖形接口的基礎上發(fā)展而來 的。AGP規(guī)范是英特爾公司解決電腦處理(主要是顯示)3D圖形能力差的問題而出臺的。,第二章：PC機基本結構原理,PCI-E PCI-E的接口根據(jù)總線位寬不同而有所差異，包括X1、X4、X8以及X16， X16 接口，是目前的主流。PCI-E支持高階電源管理，支持熱插拔，支持數(shù)據(jù)同步傳輸，為優(yōu)先傳輸數(shù)據(jù)進行帶寬優(yōu)化。,第二章：PC機基本結構原理,輸出接口主要有： 在2000年以前， D-SUB一統(tǒng)天下 ,鑒于主流顯示輸出設備（CRT顯示器）的工作原理，大多數(shù)計算機與外部顯示設備之間都是通過模擬信號接口連接，計算機內部以數(shù)字方式生 成的顯示圖像信息，被顯卡中的數(shù)字/模擬轉換器（D/A）轉變?yōu)镽GB三原色信號和行、場同步信號，信號通過電纜傳輸?shù)斤@示設備中。 也有叫VGA接口.,第二章：PC機基本結構原理,DVI (Digital Visual Interface) 數(shù)字視頻接口接口，視頻信號無需轉換，信號無衰減或失真，VGA接口的替代者。目前的DVI接口分為兩種，一個是DVI-D接口，只能接收數(shù)字信號，接口上只有3排8列共24個針腳，其中右上角的一個針腳為空。不兼容模擬信號。 另外一種則是DVI-I接口，可同時兼容模擬和數(shù)字信號。兼容模擬信號并不意味著模擬信號的接口D-Sub接口可以連接在DVI-I接口上，而是必須通過一個轉換接頭才能使用。,第二章：PC機基本結構原理,S-Video (Separate Video) S端子，也叫二分量視頻接口，一般采用五線接頭，它是用來將亮度和色度分離輸出的設備，主要功能是為了克服視頻節(jié)目復合輸出時的亮度跟色度的互相干擾。 HDMI（High Definition Multimedia Interface）接口是近兩年迅速進入我們生活的新一代信號輸出接口，它同DVI一樣是傳輸全數(shù)字信號的，不同的是HDMI接口不僅能傳輸高清數(shù)字視頻信號，還可以同時傳輸高質量的音頻信號。,第二章：PC機基本結構原理,散熱裝置： 散熱裝置的好壞也能影響到顯卡的運行穩(wěn)定性，常見的散熱裝置有： 被動散熱：既只安裝了鋁合金或銅等金屬的散熱片。 風冷散熱：在散熱片上加裝了風扇，目前多數(shù)采用這種方法。 水冷散熱：通過熱管液體把GPU和水泵相連，一般在高端頂級顯卡中采用。,第二章：PC機基本結構原理,二、工作原理 數(shù)據(jù) (data) 一旦離開CPU，必須通過 4 個步驟，最后才會到達顯示屏： 1、從總線 (bus) 進入GPU （圖形處理器）將 CPU 送來的數(shù)據(jù)送到GPU（圖形處理器）里面進行處理。 2、從 video chipset（顯卡芯片組） 進入 video RAM（顯存）將芯片處理完的數(shù)據(jù)送到顯存。 3、從顯存進入 Digital Analog Converter (= RAM DAC)，由顯示顯存讀取出數(shù)據(jù)再送到 RAM DAC 進行數(shù)據(jù)轉換的工作(數(shù)碼信號轉模擬信號)。 4、從 DAC 進入顯示器 (Monitor)將轉換完的模擬信號送到顯示屏。,第二章：PC機基本結構原理,三、主流廠商 一線品牌：,鴻海 （Foxconn） 無冕之王,同德 （Palit） 黑幫老大,第二章：PC機基本結構原理,二線品牌：,第二章：PC機基本結構原理,現(xiàn)在最熱的多卡技術 SLI和CrossFire分別是Nvidia和ATI兩家的雙卡或多卡互連工作組模式.其本質是差不多的.只是叫法不同 SLI Scan Line Interlace（掃描線交錯）技術，它通過把2塊顯卡用SLI線物理連接起來，工作的時候一塊顯卡負責渲染屏幕奇數(shù)行掃描，另一塊負責渲染偶數(shù)行掃描，從而達到將兩塊顯卡“連接”在一起獲得“雙倍”的性能。 SLI中文名速力。 CrossFire，中文名交叉火力，簡稱交火，是ATI的一款多重GPU技術，可讓多張顯示卡同時在一部電腦上并排使用，增加運算效能，與NVIDIA的SLI技術競爭。,第二章：PC機基本結構原理,顯示器 從早期的黑白世界到現(xiàn)在的色彩世界，顯示器走過了漫長而艱辛的歷程，隨著顯示器技術的不斷發(fā)展，顯示器的分類也越來越明細。,第二章：PC機基本結構原理,一、分類 （一）CRT顯示器 CRT顯示器(學名為“陰極射線顯像管”) ，它主要由電子槍、偏轉線圈、蔭罩、熒光粉層和玻璃外殼五部分組成。其中我們印象最深的肯定是玻璃外殼，也可以叫做熒光屏，因為它的內表面可以顯示豐富的色彩圖像和清晰的文字。,第二章：PC機基本結構原理,按大小分類 顯像管的尺寸一般所指的是顯像管的對角線的尺寸，是指顯像管的大小，不是它的顯示面積，從十幾年前的12英寸黑白顯示器到現(xiàn)在19英寸、21英寸大屏彩顯。 調控方式不同 模擬調節(jié)是在顯示器外部設置一排調節(jié)按鈕，來手動調節(jié)亮度、對比度等一些技術參數(shù)。 數(shù)字調節(jié)是在顯示器內部加入專用微處理器，操作更精確，能夠記憶顯示模式，而且其使用的多是微觸式按鈕，壽命長故障率低，這種調節(jié)方式曾紅極一時。 OSD調節(jié)嚴格來說，應算是數(shù)控方式的一種。它能以量化的方式將調節(jié)方式直觀地反映到屏幕上，很容易上手。,第二章：PC機基本結構原理,顯像管種類的不同 顯像管：它是顯示器生產技術變化最大的環(huán)節(jié)之一，同時也是衡量一款顯示器檔次高低的重要標準，按照顯像管表面平坦度的不同可分為球面管、平面直角管、柱面管、純平管。 球面管：從最早的綠顯、單顯到目前的許多14英寸顯示器，基本上都是球面屏幕的產品，它的缺陷非常明顯，在水平和垂直方向上都是彎曲的。 平面直角顯像管：這種顯像管誕生于1994年，由于采用了擴張技術，因此曲率相對于球面顯像管較小，從而減小了球面屏幕上特別是四角的失真和反光現(xiàn)象，配合屏幕涂層等新技術的采用，顯示器的質量有較大提高。,第二章：PC機基本結構原理,柱面管：柱面顯像管采用柵式蔭罩板，在垂直方向上已不存在任何彎曲，在水平方向上還略有一點弧度，但比普通顯像管平整了許多，就目前常見的柱面管而言又可分為單槍三束和三槍三束管。 純平面顯像管：顯示器的純平化無疑是CRT彩顯今后發(fā)展的主題，這種顯像管在水平和垂直方向上均實現(xiàn)了真正的平面，使人眼在觀看時的聚焦范圍增大，失真反光都被減少到了最低限度，因此看起來更加逼真舒服。,第二章：PC機基本結構原理,（二）LCD顯示器 一、機身薄，節(jié)省空間：與比較笨重的CRT顯示器相比，液晶顯示器只要前者三分之一的空間。 二、省電，不產生高溫：它屬于低耗電產品，可以做到完全不發(fā)熱(主要耗電和發(fā)熱部分存在于背光燈管或LED)，而CRT顯示器，因顯像技術不可避免產生高溫。 三、低輻射，益健康：液晶顯示器低輻射，這對于整天在電腦前工作的人來說是一個福音。 四、畫面柔和不傷眼：不同于CRT技術，液晶顯示器畫面不會閃爍，可以減少顯示器對眼睛的傷害，眼睛不容易疲勞。 五、 缺點：色彩不夠艷 。,第二章：PC機基本結構原理,（三）LED顯示器 它是一種通過控制半導體發(fā)光二極管的顯示方式，用來顯示文字、圖形、圖像、動畫、行情、視頻、錄像信號等各種信息的顯示屏幕。,第二章：PC機基本結構原理,（四）等離子顯示器 等離子顯示技術的成像原理是在顯示屏上排列上千個密封的小低壓氣體室，通過電流激發(fā)使其發(fā)出肉眼看不見的紫外光，然后紫外光碰擊后面玻璃上的紅、綠、藍3色熒光體發(fā)出肉眼能看到的可見光，以此成像。 1.亮度、高對比度 2.純平面圖像無扭曲 3.超薄設計、超寬視角 4.具有齊全的輸入接口 5.環(huán)保無輻射,第二章：PC機基本結構原理,二、顯示器參數(shù) 點距 點距（或條紋間距）是顯示器的一個非常重要的硬件指標。所謂點距，是指一種給定顏色的一個發(fā)光點與離它最近的相鄰同色發(fā)光點之間的距離。 分辨率 分辨率是指象素點與點之間的距離，象素數(shù)越多，其分辨率就越高，因此，分辨率通常是以象素數(shù)來計量的，如：640480，其象素數(shù)為307200。 注：640為水平象素數(shù)，480為垂直象素數(shù)。由于在圖形環(huán)境中，高分辨率能有效地收縮屏幕圖像，因此，在屏幕尺寸不變的情況下，其分辨率不能越過它的最大合理限度，否則，就失去了意義。,第二章：PC機基本結構原理,掃描頻率 所謂掃描頻率，是指顯示器每秒鐘掃描的行數(shù)，單位為千赫（KHz）。它決定著最大逐行掃描清晰度和刷新速度。水平掃描頻率、垂直掃描頻率、分辨率這三者是 密切相關的，每種分辨率都有其對應的最基本的掃描速度，比如：用于文字處理、分辨率為1024768的水平掃描速率為64KHz。還有的顯示器采用的是 隔行掃描形式，即先掃描所有的偶數(shù)行，再掃描所有的奇數(shù)行，與逐行掃描相比，隔行掃描產生的新圖像的頻率只有逐行掃描的一半，閃爍現(xiàn)象更為嚴重。當然，即 使顯示器再好，其掃描頻率也只能達到顯示卡所能驅動的水平。 刷新速度 顯示器的刷新率指每秒鐘出現(xiàn)新