频卡
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视频卡 ,也称为图形加速器卡 , 显示卡 ,或显示卡 ,是一种扩展卡 ,其功能是产生和输出图像显示。 些视频卡提供补充功能,如视频采集,电视调谐卡, mpeg - 2和mpeg - 4解码,火线,光笔,电视输出,或者能够连接多台监视器。
个误解就高端视频卡的是,他们严格用于视频游戏。 端视频卡已广泛得多的能力,例如,他们发挥了非常重要的作用,平面设计和三维动画师,谁往往要求最佳显示以及更快的渲染速度。
频卡不是专门用于在ibm型个人电脑,它们已被用于等设备的commodore amiga (连接的插槽佐罗第二和佐罗三) ,苹果二,苹果,雅达利米加的st /特(附在megabus或vme总线接口) , spectravideo夜蛾- 328 , msx ,在视频游戏机。
频硬件可以集成在主板,因为它经常发生的早期计算机;在此配置中,有时被称为视频控制器或图形控制器 。
录
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[ 编辑 ] 历史
| 本模式 (列/行) | 形模式 (第/色) | 存 | ||
|---|---|---|---|---|
| 丙二醛 | 1981年 | 80 × 25 | - | 4 kb的 |
| 海巡署 | 1981年 | 80 × 25 | 640 ×四分之二百 | 16 kb的 |
| 和记环球电讯 | 1982年 | 80 × 25 | 720 ×二分之三百四十八 | 64 kb的 |
| 美巡赛 | 1984年 | 80 × 25 | 640 × 256分之480 | 320或 |
| 特惠津贴 | 1984年 | 80 × 25 | 640 ×一十六分之三百五十○ | 供256 kb |
| 8514 | 1987年 | 80 × 25 | 1024 × 256分之768 | - |
| mcga | 1987年 | 80 × 25 | 320 ×二百五十六分之二百 | - |
| 显卡 | 1987年 | 80 × 25 | 640 ×十六分之四百八十○ | 供256 kb |
| 的svga ( vbe中1.x版) | 1989年 | 80 × 25 | 800 ×二百五十六分之六百 | 512 kb的 |
| 640 × 480 + / 256 + | 512 kb的+ | |||
| 的xga | 1990年 | 80 × 25 | 1024 × 256分之768 | 1 mb的 |
| 的xga - 2 | 1992年 | 80 × 25 | 1024 × 768 / 65536 | 2手机 |
| 的svga ( vbe中3.0 ) | 1998年 | 132 × 60 | 1280 × 1024 / 16.8m | - |
台ibm pc的视频卡,这是第一次发布的ibm个人电脑 ,是由ibm公司于1981年。 丙二醛 ( 单色显示适配器 )只能工作在文本模式代表25x80线在屏幕上。 有一个4kb视频内存和公正的一种颜色。 [ 1 ]
先是mda的1981年,一些视频卡被释放,这是列于附表。 [ 2 ] [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ]
显卡被普遍接受,从而导致一些企业,如ati的 , cirrus logic公司和三与该视频卡,提高其分辨率和颜色的数量它使用。 已发展成为的svga ( 超级vga )标准,达到了2 mb的视频内存和一项决议,为1024x768在256色模式 。
1995年第一次消费的2d/3d卡被释放,开发的matrox , 创新 ,三, ati和他人。 [ 引文需要 ]这些视频卡遵循的svga标准,但纳入3d功能。 1997年, 3dfx发布的voodoo图形芯片,这是更强大的消费相比,其他的显卡,采用3d效果,例如投影映射 , z型缓冲和反锯齿进入消费市场。 卡后,一系列的3d视频卡被释放,如voodoo2与3dfx , tnt和tnt2从nvidia的 。 需带宽,这些卡在接近界限的pci总线的能力。 英特尔开发了agp显卡 ( 加速图形端口 )它解决了瓶颈之间的微处理器和视频卡。 1999年到2002年, nvidia的控制视频卡市场(接管3dfx )与的geforce系列。 [ 6 ]的改进进行了在这个时候都集中在3d算法和图形处理器的时钟频率。 存也增加,以改善其数据传输速率; 的ddr技术被纳入,改进的能力,视频内存从32 mb的在geforce同为128 mb 的geforce 4 。
2002年起,视频卡市场来主宰,几乎完全由之间的竞争的ati和nvidia的 ,他们的radeon和驰geforce线分别为大约90 %的独立显卡市场之间,而其他制造商被迫大量规模较小的,有利可图的市场。 [ 7 ] 。
[ 编辑 ] 成分
个现代的视频卡包括一个印刷电路板组件上安装。 些措施包括:
[ 编辑 ] 图形处理单元( gpu )
界独树一帜的gpu是一个专用处理器优化加速图形。 处理器是专为执行浮点计算的基本的三维图形渲染。 要属性的gpu的核心时钟频率 ,通常范围从250至850 mhz和管道的数目( 顶点和片段 着色器 ) ,它把一个三维图像特点是顶点,行到二维图像所形成的像素 。
[ 编辑 ] 视频的bios
视频的bios或固件包含的基本程序,规范的视频卡的业务和提供的指示,使计算机和软件进行互动交流卡。 可能包含的信息存储时间,运行速度和电压的图形处理器和内存以及其他信息。 们有时可能更改bios (例如,使工厂锁定设置更高的性能) ,尽管这通常是唯一所做的视频卡超频,并有可能不可逆转的损害卡。
[ 编辑 ] 视频内存
| 型 | 存的时钟频率( mhz )的 | 宽( gb /秒) |
|---|---|---|
| 复员 | 166 - 950 | 2月1日- 4月30日 |
| ddr2内存 | 533 - 1000 | 8.5 - 16 |
| gddr3显存 | 700 - 1800 | 5.6 - 54.4 |
| gddr4图形储存芯片 | 1600年至2400年 | 64 - 156.6 |
| gddr5 | 3000 - 3800 | 130 - 230 |
储容量的最先进的视频卡范围从128 mb到4 gb的,但实际上只有极少数卡去使用1 gb 。 [ 8 ] [ 9 ]由于显存需要访问的gpu和显示电路,它往往使用特别高速或多端口存储器,如视频存储器 , wram , sgram等大约2003年,是典型的视频内存的基础上的ddr技术。 间和之后这一年里,制造商转向ddr2内存 , 显卡和gddr4显存甚至gddr5利用最显着的的ati radeon hd 4870 。 效的内存时钟频率在现代卡,一般为400 mhz和3.8 ghz的。
频内存可用于存储其他数据,以及屏幕图像,如z轴缓冲 ,管理的深度坐标三维图形 , 纹理 , 顶点缓冲区 ,并汇编着色程序。
[ 编辑 ] ramdac
ramdac ,或随机存取记忆体数字模拟转换器,转换成数字信号 ,以模拟信号所使用的计算机显示器,使用模拟输入,如crt显示器。 据位数的ramdac使用和数据传输速率,该转换器将能够支持不同的电脑显示器刷新率。 crt显示器,最好是工作超过75赫兹和60赫兹下从来没有,为了尽量减少闪烁。 [ 10 ] (与lcd显示器,闪烁不是一个问题。 )由于日益普及的数字电脑显示器和整合ramdac到gpu的芯片,它主要是作为一个失踪的分立元件。 前所有的液晶电视和等离子显示器和电视工作在数字域和不需要ramdac 。 少有剩余遗产液晶电视和等离子显示器的功能模拟输入( 的vga ,分量, 色差等) , 仅这些需要ramdac但reconvert回模拟信号的数字,才可以显示,在不可避免的损失的质量产生从这个数字到模拟到数字的转换。
[ 编辑 ] 产出
常见的连接系统之间的视频卡和计算机显示器是:
| 视频图形阵列( vga )的(可选择丢弃- 15 ) | 拟为基础的标准通过了在1980年代后期设计的crt显示器,也称为vga接口 。 几个问题的标准是电气噪声 , 图像失真和抽样误差评价像素。 |
|---|---|
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| 数字视频接口( dvi ) | 字为基础的标准设计的显示器,如平板显示器( 液晶显示器 ,等离子显示屏,全高清晰度电视显示器)和视频投影仪。 避免了图像失真和电气噪声,相应的每个像素从电脑上显示的像素,使用的分辨率 。 |
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| 视频video输出( vivo公司)的s -视频 , 复合视频和分量视频 | 括允许与电视机 , dvd播放机 , 录像机和视频游戏机 。 们往往有两个9针迷你- din的连接器的变化,以及一般的vivo分路电缆配备要么4连接器( s -视频和退出+复合视频和退出)或6连接器( s -视频和退出+组成了p 乙 +组件系数 +组件ÿ出了(也综合了) +复合) 。 |
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| 高清晰度多媒体接口( hdmi ) | 进的数字音频/视频互连发表于2003年,是常用的连接游戏机和dvd播放器 ,以显示。 hdmi接口支持复制保护,通过支持hdcp 。 |
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| displayport的 | 种先进的许可证和免版税数字音频/视频互连在2007年发布。 displayport的打算取代vga和dvi连接到电脑显示器。 |
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[ 编辑 ] 其他类型的连接系统
| 复合视频 | 拟系统,以较低的分辨率。 使用的rca连接器 。 |
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| 分量视频 | 有三个电缆,每个的rca连接器( 诚乙受体 ) ;这是用在投影仪, dvd播放机和一些电视。 |
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| db13w3 | 拟标准曾经用过的sun微系统公司 , sgi公司和ibm公司 。 |
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[ 编辑 ] 主板接口
时间顺序,连接系统的视频卡和主板的,主要是:
- 的s - 100总线 :在1974年设计的一部分,牛郎星8800 ,它是第一个工业标准总线的微机行业。
- isa的 :在1981年引进的ibm公司 ,成为占主导地位的市场在20世纪80年代。 是一个16位总线频率为8兆赫。
- nubus :用于macintosh的二 ,这是一个32位总线,平均带宽为10至20 mb的/ s的
- 马华 :介绍了ibm公司在1987年这是一个32位总线频率为10兆赫。
- eisa磁碟 :发布于1988年与ibm竞争的马华这是符合早些时候isa总线。 是一个32位总线频率为8.33 mhz的。
- 碱 :一个扩展的isa ,这是一个32位总线频率为33兆赫。
- 的pci :取代eisa磁碟,则isa , mca和的vesa巴士从1993年起,允许动态的pci设备之间的连接,避免跳线手动调整。 是一个32位总线频率33兆赫。
- 印度 :一个互联总线架构介绍了sun微系统公司于1995年。 是一个64位总线频率为67或83 mhz的。
- usb接口 :主要用于其他类型的设备,但也有usb接口显示器。
- agp显卡 :在1997年首次使用,它是一种专用于图形总线。 是一个32位总线频率为66兆赫。
- 的pci - x :延长pci总线,它在1998年推出。 改善后的pci扩展总线的宽度为64位和时钟频率高达133兆赫。
- 的pci express :简明的pcie ,这是一个点对点接口发行于2004年。 2006年提供的两倍的数据传输速率的agp 。 不应该混淆的pci - x ,增强版的原始的pci规格。
表[ 11 ]是一个比较的选择功能的一些接口。
| 士 | 度(位) | 钟频率( mhz )的 | 宽( mb /秒) | 格 |
|---|---|---|---|---|
| isa的文本 | 8 | 4,77 | 8 | 行 |
| isa的美国 | 16 | 8,33 | 16 | 行 |
| 马华 | 32 | 10 | 20 | 行 |
| eisa磁碟 | 32 | 8,33 | 32 | 行 |
| 的vesa | 32 | 40 | 160 | 行 |
| 的pci | 32 - 64 | 33 - 100 | 132 - 800 | 行 |
| agp显卡1x网络 | 32 | 66 | 264 | 行 |
| agp显卡2倍 | 32 | 66 | 528 | 行 |
| agp显卡4倍 | 32 | 66 | 1000年 | 行 |
| 而agp 8x | 32 | 66 | 2000年 | 行 |
| 支持pcie x1 | 1 | 千分之二千五百 | 百分之二百五十〇 | 行 |
| 内建x4的pcie | 1 × 4 | 千分之二千五百 | 千分之千 | 行 |
| pci express x8显示 | 1 × 8 | 千分之二千五百 | 4000分之2000 | 行 |
| 支持pcie x16 | 1 × 16 | 千分之二千五百 | 千分之四千 | 行 |
| 支持pcie x16 2.0 | 1 × 16 | 分之五千 | 万六千分之八千 | 行 |
[ 编辑 ] 冷却设备
频卡可能会使用大量的电力,这是转换成热量。 果不热消散,视频卡可能会出现过热的情况及受到损害。 却设备被纳入转让热别处。 种类型的冷却设备常用的视频卡:
- 散热器 :散热器是一种被动的冷却装置。 进行热源远离显卡的核心,或记忆体,采用导热金属,最常见的铝或铜,有时结合热管 。 采用空气(最常见) ,或者在极端情况下的冷却水(见水块) ,以删除热卡。 空调使用,球迷往往是用来提高冷却效率。
- 电脑风扇 :一个例子,积极冷却一部分。 是通常采用的散热器。 于移动部件,风扇可能需要维修和更换。 风扇转速或实际风扇可以更有效地改变或安静冷却。
- 水块 :水块散热器适合用水而不是空气。 是安装在图形处理器,具有空心内。 是通过水抽水块,热转移到水中,然后在通常水冷散热器。 是最有效的散热方案没有极端修改。
[ 编辑 ] 电力需求
于处理能力的显卡增加了,所以他们的需求的电力。 前的快速视频卡往往消耗大量的电力。 然cpu和电源供应器制造商最近已经走向更高的效率,电力需求的gpu继续上升,因此,视频卡可能是最大的电力用户在一台计算机。 [ 12 ] [ 13 ]虽然电力供应正在增加他们的权力太大的瓶颈是由于的pci - express连接,这是仅限于提供75美国[ 14 ]现在,视频卡的耗电量超过七十五瓦特通常包括下列各项的组合6个引脚( 75w )或8引脚(低至150w )插槽,直接连接到电源供应器,以补充力量。
[ 编辑 ]另见
- 制造商名单
- ati的crossfire技术
- nvidia公司
- 的geforce , 的radeon -实例的gpu 。
- 帧
- 三维计算机图形
- 的z -缓冲 -凡深入协调管理。
- 图形硬件和开放源码软件
- 灵活伸缩的连接接口
- 迷你- din的连接器
- 视频video输出( vivo公司)
[ 编辑 ] 参考资料
- ^ “ mda的ibm个人电脑” 。 http://www.answers.com/topic/timeline-of-computing-1980-1989 。
- ^ “历史表参考( 1 ) ” 。 http://www.computerhope.com/help/video.htm 。
- ^ “历史表参考( 2 ) ” 。 http://www.martinreddy.net/gfx/svgainfo 。
- ^ “历史表参考( 3 ) ” 。 http://industrial-computers.globalspec.com/specifications/industrial_computers_embedded_computer_components/desktop_personal_computers/desktop_personal_computers 。
- ^ “历史表参考( 4 ) ” 。 http://burks.bton.ac.uk/burks/pcinfo/hardware/video/part4.htm 。
- ^ “ nvidia公司接管3dfx ” 。 http://www.firingsquad.com/news/newsarticle.asp?searchid=2545 。
- ^ “的nvidia与ati的” 。 http://www.theinquirer.net/default.aspx?article=36433 。
- ^ 的ati的firegl v8650 。
- ^ 的nvidia ®的quadro ®外汇5800 。
- ^ “刷新率建议” 。 http://www.worldstart.com/tips/tips.php/1146 。
- ^ “公交车的特点” 。 http://en.wikipedia.org/wiki/list_of_device_bandwidths # computer_buses 。
- ^ http://www.xbitlabs.com/articles/video/display/power-noise.html x - bit实验室:更快,更安静,下:能耗和噪音水平当代显示卡
- ^ http://www.codinghorror.com/blog/archives/000662.html编码恐怖视频卡耗电量
- ^ “的电源解决方案” 。 http://www.maxim-ic.com/appnotes.cfm/an_pk/3605 。
- 勒,斯科特( 2005 ) 升级和修复电脑 。 16版。 出版。 书号0-7897-3173-8
[ 编辑 ] 外部链接
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- 如何显卡工作在howstuffworks