显卡的基本结构和主要器件详细介绍图片_显卡的基本结构和主要器件详细介绍

显卡对于电脑的重要性不言而喻，所以很多厂商都在积极探索升级显卡的方法。为了增强你对显卡的理解，本文将解读显卡的基本结构以及显卡的主要设备。如果你对显卡或者显卡的相关内容感兴趣，不妨和边肖一起阅读。

几乎所有的显卡都是由图形处理芯片、RAMDAC(随机存取存储器数模转换器)芯片、显卡BIOS芯片、显示内存、主板安装接口、显示信号和功能扩展接口(也叫特性连接端口)组成。

一、显卡BIOS芯片

显卡BIOS芯片主要用来保存VGA BIOS程序。VGA BIOS是文章图形适配器的基本输入输出系统。其功能类似于主板BIOS，主要用于控制和管理显卡上设备的正常运行。所以BIOS程序的技术质量(合理性和功能)肯定会影响到显卡最终的产品技术特性。显卡的BIOS芯片在大部分显卡上很容易区分，因为这种芯片通常是有标签的，但是在个别显卡上是看不到的，比如Matrox公司的MGA G200，因为集成了图形处理芯片。此外，显卡的主要技术信息，如图形处理芯片的型号规格、VGA BIOS版本、编译日期等也保存在显卡BIOS芯片中。目前显卡上的图形处理芯片表面已经被安装的散热片覆盖，用户根本看不到芯片的具体型号，但是可以通过VGA BIOS显示的相关信息了解图形处理芯片的技术规格或者型号。

通常电脑在开机后，首先显示显卡BIOS中存储的相关信息，然后显示主板BIOS的版本信息以及主板BIOS对硬件系统配置检测的结果。因为显示BIOS信息的时间很短，所以需要注意观察才能看清显示的内容。VGA BIOS与主板BIOS版本相同。一般BIOS的高版本比低版本更强大，这也解决了版本升级前的一些特定问题(bug)。目前VGA BIOS基本都是用flash ROM保存的，所以用户可以根据需要使用特定的工具和软件来升级版本，就像升级主板BIOS程序一样。升级显卡BIOS的原理和升级主板BIOS是一样的，就是如果没有使用的需要，就不需要升级BIOS版本。即使真的需要升级VGA BIOS，也必须使用原显卡厂商提供或指定的升级工具软件和BIOS文件，一般由显卡厂商通过其在互联网上的主页提供。虽然有媒体报道过个别发烧友成功升级了自己不同厂商的显卡BIOS文件，但是我们最好不要尝试这样做，因为用不同型号的显卡BIOS文件升级自己的显卡BIOS版本风险很大，很有可能升级后的显卡运行不了。

二、图形处理芯片

图形处理芯片是显卡的核心，显卡的主要技术规格和性能基本取决于图形处理芯片的技术类型和性能。

显示处理芯片的技术先进性主要通过其2D/3D图形处理能力、芯片图形处理引擎的数据位宽度、带显存的数据总线宽度、支持的显存类型容量、内部RAMDAC的工作时钟频率、若干像素渲染处理流水线、支持的图形应用程序接口(API)类型和芯片生产工艺水平来衡量。

由于表达显示芯片技术性能所涉及的一些具体内容比较复杂，所以很多媒体所列的显示芯片的技术参数只是强调了每秒像素填充率、生成三角形的数量、内核和显示内存的工作时钟频率、最大图像分辨率(横点竖点)和刷新率(帧/秒)。简而言之，最好是图形芯片能够独立，完整和qui

按照上述标准，目前有代表性的通用和娱乐图形芯片应该是nVidia的GeForce 256(厂商代码NV10)和TNT2系列，Matrox的MGA G400系列和3dfx的Voodoo系列。其中，GeForce 256是目前最先进的图形芯片。它加入了之前所有图形芯片都没有的TL引擎((几何)转换和光照处理/Transform Lightning)，因此基本上可以在没有CPU帮助的情况下独立处理所有2D/3D图形显示数据，因此成为第一个GPU(英文“graphics processor”的缩写)。英伟达的TNT2芯片按照性能分为四个等级，可以满足不同的用户需求；Matorx的G400芯片，由于其独特的凹凸纹理映射和双屏显示技术，可以连接两台显示器(或一台显示器和一台电视)在不同的屏幕中显示不同的内容，同时再现美丽的图形。相比之下，3dfx公司的Voodoo系列，因为流畅的3D游戏速度和相当漂亮的画面，一直受到喜欢3D游戏的用户的支持。当然，也有很多图形芯片在性能上和TNT2相差无几，比如S3公司的nature 4，3Dlabs公司的Permedia3。

三、主内存

显卡中显存的主要作用是保存图形芯片处理的每一帧的图形显示数据，然后由数模转换器读取并逐帧转换成模拟文章信号(可以理解为一幅完整的图像)后提供给传统显示器，所以显存也叫“帧缓冲区”。显存的技术性能是用数据访问速度(可以用工作时钟频率来反映)和显存容量来衡量的。访问速度通常用纳秒(ns)来表示，值越小越快。内存容量以MB为单位表示，数值越大越好。

2D显卡一般安装EDO DRAM内存，数据访问速度在40-60 ns之间，容量一般在1-4mb之间。一些2D显卡预留了内存扩展插槽，供用户扩展自己的内存。虽然很多速度更快的显存也可以应用在显卡上，比如DDR(双倍速率SDRAM)和RDRAM(Rambus公司开发的一种新型高速DRAM)，但由于其成本问题(比如RDRAM的价格是普通SDRAM的8 ~ 10倍)，很难被大多数用户接受。所以除了显卡等专业显卡，一般的3D显卡还是广泛使用SDRAM和SGRAM。这两种显卡的数据访问速度都在5-15 ns之间。理论上，内存容量越大越好。但是由于显卡的生产成本和显卡芯片的支持能力，一般显卡上的内存配置容量都是4到32 MB，极少数显卡的配置容量高达64MB。因为S-gram的访问速度比SDRAM高，所以S-gram内存的显卡技术性能比同容量的SDRAM稍高，但是S-gram芯片的生产成本比SDRAM高，所以价格也比SDRAM的显卡高。

EDO RAM，SDRAM，SGRAM可以根据外观来区分。在显卡的电路板上安装EDO RAM和SDRAM时，只需要焊接芯片两侧的引脚，而SGRAM在电路板上有芯片各侧的引脚需要焊接。

四、RAMDAC

目前，大多数计算机仍然配备传统的模拟CRT(阴极射线管)显示器，只能通过信号电压幅度来控制显像管的亮暗。因此，显卡中的RAMDAC必须将显示图形芯片处理后存储在内存中的数字显示信号逐帧转换成由三种颜色亮度和行帧同步信号组成的文章信号，然后通过15针D插座输出到显示器。

RAMDAC的技术特点主要是工作时钟频率。只有足够高的工作频率，RAMDAC才能在单位时间内转换更多的显示信号，而显卡的帧刷新率指标(帧/秒)的基本保证条件就是RAMDAC必须在单位时间内转换足够多的显示信号。

目前一些主流显卡并没有独立安装RAMDAC芯片，因为厂商在生产图形处理芯片时已经将RAMDAC集成到其中。