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显卡工作原理显卡三个重要指标:容量、频率和显存位宽1.显卡容量 显存担负着系统与显卡之间数据交换以及显示芯片运算3D图形时的数据缓存,因此显存容量自然决定了显示芯片能处理的数据量。理论上讲,显存越大,显卡性能就越好。不过这只是理论上的计算而已,实际显卡性能要受到很多因素的约束,如:显示芯片速度,显存位宽、显存速度等。 2.时钟周期和工作频率 时钟周期和显存工作频率是显存非常重要的性能指标,它指的是显存每处理一次数据要经过的时间。显存速度越快,单位时间交换的数据量也就越大,在同等情况下显卡性能将会得到明显提升。显存的时钟周期一般以ns(纳秒)为单位,工作频率以MHz为单位。显存时钟周期跟工作频率一一对应,它们之间的关系为:工作频率1时钟周期1000。 常见显存时钟周期有5ns、4ns、3.8ns、3.6ns、3.3ns、2.8ns。对于DDR SDRAM显存来说,描述其工作频率时用的是等效工作频率。因为能在时钟周期的上升沿和下降沿都能传送数据,所以在工作频率和数据位宽度相同的情况下,显存带宽是SDRAM的两倍。换句话说,在显存时钟周期相同的情况下,DDR SDRAM显存的实际工作频率是SDRAM显存的两倍。例如,5ns的SDRAM显存的工作频率为200MHz,而5ns的DDR SDRAM显存的等效工作频率就是400MHz。目前市面上显卡所采用的显存都为DDR,SDR已经被淘汰了。 3.显存位宽 显存位宽是显存也是显卡的一个很重要的参数。可以理解成为数据进出通道的大小,显然,在显存速度(工作频率)一样的情况下,带宽越大,数据的吞吐量可以越大,性能越好。就现在显卡比较常见是64Bit和128Bit而言,很明显的,在频率相同的情况下,128Bit显存的数据吞量是64Bit的两倍(实际使用中达不到),性能定会增强不少。 显存的三个主要参数已经介绍完了,接下来让我们看看这三个主要参数的计算公式: 显卡的内存容量单颗显存颗粒的容量X 显存颗粒数量 显卡的显存位宽单颗显存位宽X 显存颗粒数量 显卡的显存工作频率单颗显存颗粒的工作频率 知道了显存的位宽和速度,我们就可以知道显存的带宽了,带宽工作频率显存位宽8,之所以要除以8,是因为每8个bit(位)等于一个byte(字节)。带宽是显存速度的最终衡量,数据吞吐量的大小也就是显存的速度就看带宽了。有些显卡的显存频率高,但是位宽低,带宽不高;有些们宽高,但是频率低,带宽也不高。 显示卡负责的的工作我们必须了解,资料 (data) 一旦离开 CPU,必须通过 4 个 步骤,最后才会到达显示屏: 1、从总线 (bus) 进入显卡芯片 将 CPU 送来的资料送到显卡芯片里面进行处理。 (数位资料) 2、从 video chipset 进入 video RAM将芯片处理完的资料送到显存。 (数位资料) 3、从显存进入 Digital Analog Converter (= RAM DAC),由显示显存读取出资料再送到 RAM DAC 进 行资料转换的工作(数位转类比)。 (数位资料) 4、从 DAC 进入显示器 (Monitor)将转换完的类比资料送到显示屏 (类比资料)显卡工作原理 现在的显示卡大多为图形加速卡,通常所说的加速卡性能,是指其芯片集能够提供图形函数计算能力,这个芯片集通常也称为加速引擎或图形处理器。芯片集可以通过它们的数据传输宽度来划分,目前多为64bit或128bit,而早期的显卡芯片为32bit或16bit。拥有更大的带宽可以使芯片在一个时钟周期内处理更多的信息,带来更高的解析度和色深。 图形加速卡拥有自己的图形函数加速器和显存,用来执行图形加速任务,可以大大减少CUP所必须处理图形函数的时间。例如要画一个圆,如果让CUP去运算,它就要计算需要多少个像素来实现,用什么颜色等。如果图形加速卡芯片存储有画圆函数,CUP只需要发出让显卡画圆的指令,剩下的工作就由加速卡来进行,这样CUP即可执行其他的任务,由此可以大大提高计算机的整体性能。本篇文章来源于 百科全书 转载请以链接形式注明出处 网址:/pcyingjian/xianka/200907/511030.html显存里都存储些什么东西? 一般来说,显存中所存储的数据主要由以下5部分组成:帧缓存(Frame buffer)、后台缓存(Back buffer)、Z轴缓存(Z-buffer)、纹理数据和几何数据。 帧缓存里存放的就是我们实际将在屏幕上看到的内容,这部分的容量计算方式大致为:屏幕宽度方向上的像素数目屏幕高度方向上的像素数目每个像素所用的字节数量; 后台缓存顾名思义,就是第2帧缓存。当屏幕上显示出当前帧缓存的内容时,下一帧的显示内容已经被存放在后台缓存里了。而当后台缓存的内容显示时,帧缓存则写入第3幅画面如此交替工作。因此,后台缓存的计算方式与帧缓存完全相同。但是后台缓存使用量可能会比帧缓存还要大,尤其是在游戏中FPS很高时! Z轴缓存用来记录像素到屏幕的距离,这样当两个显示区域中的像素在屏幕上重叠时,如果新绘制的像素其Z值比Z值缓存中记录的数据小,那么就不必重新绘制此像素。这可以减轻GPU的计算量。类似于帧缓存,Z轴缓存其容量计算公式为:屏幕宽度方向上的像素数目屏幕高度方向上的像素数目每个像素Z值缓存所用的字节数量。 纹理数据以及几何数据因程序而异,涉及的方方面面非常复杂,无法定量计算。显存在游戏中的使用情况更加复杂: 以上几项分析都是在没有打开FSAA(全屏抗锯齿)的情况下计算出来的。FSAA由于要进行多倍取样,因此如果打开这一特性,程序所需的显存容量理论上将成倍增长。而使用256MB显存和256bit的传输位宽,则能够很好地缓解这种状况。另外,近期的3D图形技术发展迅猛,像HDR、各种阴影渲染等最新技术一旦打开,显存使用节节攀升! 显存容量决定存储图形数据信息的多少,构成显存容量的几大部分当中,帧缓冲数据和Z缓冲数据的大小在同一款游戏中一般是固定的,所占用的显存容量并不是很多,而纹理数据大小占据了相当大的一部分,而且纹理数据的大小会随着渲染画面的复杂程度而改变! 例如在3D游戏中不同分辨率和画质设定所产生的纹理数据变化非常大,在使用高分辨率、全屏抗锯齿、各项异性过滤以及HDR的情况下,超大的纹理数据会对显存容量的需求非常大,假如纹理缓存不够用,要么重新清空显存后继续加载数据,要么调用速度较慢的系统内存充当显存,不敢怎样都会对显卡性能或多或少造成影响,出现FPS下降甚至画面停顿的现象,严重影响玩家心情。因此目前256MB显存已经逐渐成为中端甚至主流显卡的标配! 产能过剩将我们的眼球从渺小的17寸推向了主流的22寸,甚至24寸的时候,显卡的核心和显存的合理配合重要性凸现出来。采用大容量显存也不见得就能得到性能提升,显存容量和游戏帧数没有线性关系,而是取决于核心处理能力。大容量显存并非一无是处,最明显的变化就是虽然maxFPS几乎无提升,但minFPS提升很明显,有助于降低游戏中出现短暂卡壳的现象,让游戏过程更加爽快。显存位宽指的是一次可以读入的数据量,即表示显存与显示芯片之间交换数据的速度。带宽越大,显存与显示芯片之间的通路就越宽,数据跑得就更为顺畅,不会造成堵塞。显存带宽可以由下面这个公式计算:显存频率显存位宽/8(除以8是因为每8个bit等于一个Byte)。这里说的显存位宽是指显存颗粒与外部进行数据交换的接口位宽,指的是在一个时钟周期之内能传送的bit数,从上面的计算式可以知道,显存位宽是决定显存带宽的重要因素,与显卡性能息息相关。我们经常说的某个显卡是64MB128bit的规格,其中128bit就是说该显卡的显存位宽了。目前市面上的绝大多数显卡的显存位宽都是128bit、256bit(部分512bit),有些高端卡甚至是768bit的。显卡的工作原理2007-06-01 15:31显示卡(videocard)是系统必备的装置,它负责将 CPU 送来的影像资料(data)处理成显示器(monitor) 可以了解的格式,再送到显示屏 (screen) 上形成影像。它是我们从电脑获取资讯最重要的管道。因此显示卡及显示器是电脑最重要的部份之一。 由於我们使用电脑来处理事情,影像时常在变动。这些变动发生得很快,这点尤其受我们所做的事情来决定,有以下几种类型: 1、DOS performance,现在相当於 Game performance 。今天所有专业应用软件都在 GUI 作业系统之下执行。 2、3D performance游戏越做越逼真, 而我们就生活在 3D 世界,不是吗? 3、GUI performance,也叫 2D 或 Windows performance,因为 Win 是最受欢迎的 GUI 作业系统。(GUI就是graphic user interface 使用者图形界面) 4、Video Display performance在我眼里看来对我们大多 数的人仍然不是那么重要,但是想在他的电脑观看或处 理 video 的人将必须寻找一块快速的专门处理 video 的 卡。 那么显示卡及显示器各在哪方面各扮演怎样的角色? 显示器在清晰度 (sharpness),明亮度 (brightness),稳定度 (stableness) 和最大解析度方面扮演十分重要的角色。假如你想要有高品质的影像,你需要一台高品质的的大显示屏显示器,至少 17 寸,你的显示卡要尽可能挑最好的。显示器如果很烂,显示屏看起来就会很不舒服。 在显示卡方面,RAM DAC是负责将资料送到显示器的部份。有两个重要的因素,一是RAM DAC 的品质,他是单独存在或并入显卡芯片 (video chipset) 之中;还有最大像素频率 (pixel frequency),以 MHz 为单位。220 MHz 的 RAM DAC通常比 135 MHz 来的好。他提供了较高的刷新率 (refresh rate)在后面会再告诉你为什么。 显示屏解析度 (screen resolution) 和色彩解析度 (color resolution)跟显存 (Video RAM) 的数量有关。 显卡的性能显存和芯片的种类有关。但是我们不应该忘记它跟总线 (PCI/ISA/EISA) 也有关,因此主机板还有它的芯片组都跟资料送达显示卡的速度有关。最后就是 Pentium(P55C)/Pentium Pro(Klamath)/6x86(M2) CPU 新增的 MMX 指令集它能增进显示卡的效能,可能比现在任何的显示卡技术帮助还要大。 显示卡负责的的工作及其进行的程序究竟是怎样的呢? 我们必须了解,资料 (data) 一旦离开 CPU,必须通过 4 个 步骤,最后才会到达显示屏: 1、从总线 (bus) 进入显卡芯片 将 CPU 送来的资料送到显卡芯片里面进行处理。 (数位资料) 2、从 video chipset 进入 video RAM将芯片处理完的资料送到显存。 (数位资料) 3、从显存进入 Digital Analog Converter (= RAM DAC),由显示显存读取出资料再送到 RAM DAC 进 行资料转换的工作(数位转类比)。 (数位资料) 4、从 DAC 进入显示器 (Monitor)将转换完的类比资料送到显示屏 (类比资料) 如同你所看到的,除了最后一步,每一步都是关键,并且对整体的显示效能 (graphic performance) 关系十分重大。 注: 显示效能是系统效能的一部份,其效能的高低由以上四步所

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