Cibfagw计算机硬件参数解惑

七夕 古今诗人惯咏星月与悲情 吾生虽晚 世态炎凉却已看透矣 情也成空 且作 挥手 袖底风 罢 是夜 窗外风雨如晦 吾独坐陋室 听一曲 尘缘 合成诗韵一首 觉放诸 古今 亦独有风韵也 乃书于纸上 毕而卧 凄然入梦 乙酉年七月初七 啸之记 CPU 的技术参数的技术参数 一 一 CPU 的内部结构与工作原理的内部结构与工作原理 CPU 是 Central Processing Unit 中央处理器的缩写 它由运算器和控制器组成 CPU 的内部结构可分为控制单元 逻 辑单元和存储单元三大部分 CPU 的工作原理就像一个工厂对产品的加工过程 进入工厂的原料 指令 经过物资分配部门 控制单元 的调度分配 被送往生产线 逻辑运算单元 生产出成品 处理后的数据 后 再存储在仓库 存储器 中 最后等着拿到市场上去卖 交由 应用程序使用 二 二 CPU 的相关技术参数的相关技术参数 1 主频主频 主频也叫时钟频率 单位是 MHz 用来表示 CPU 的运算速度 CPU 的主频 外频 倍频系数 很多人以为认为 CPU 的 主频指的是 CPU 运行的速度 实际上这个认识是很片面的 CPU 的主频表示在 CPU 内数字脉冲信号震荡的速度 与 CPU 实际的运算能力是没有直接关系的 当然 主频和实际的运算速度是有关的 但是目前还没有一个确定的公式能够实现两者之间的数值关系 而且 CPU 的 运算速度还要看 CPU 的流水线的各方面的性能指标 由于主频并不直接代表运算速度 所以在一定情况下 很可能会 出现主频较高的 CPU 实际运算速度较低的现象 因此主频仅仅是 CPU 性能表现的一个方面 而不代表 CPU 的整体性 能 2 外频外频 外频是 CPU 的基准频率 单位也是 MHz 外频是 CPU 与主板之间同步运行的速度 而且目前的绝大部分电脑系统中 外频也是内存与主板之间的同步运行的速度 在这种方式下 可以理解为 CPU 的外频直接与内存相连通 实现两者间 的同步运行状态 外频与前端总线 FSB 频率很容易被混为一谈 下面的前端总线介绍我们谈谈两者的区别 3 前端总线前端总线 FSB 频率频率 前端总线 FSB 频率 即总线频率 是直接影响 CPU 与内存直接数据交换速度 由于数据传输最大带宽取决于所有同时传 输的数据的宽度和传输频率 即数据带宽 总线频率 数据带宽 8 外频与前端总线 FSB 频率的区别 前端总线的速度指的是数据传输的速度 外频是 CPU 与主板之间同步运行的速度 也就是说 100MHz 外频特指数字脉冲信号在每秒钟震荡一千万次 而 100MHz 前端总线指的是每秒钟 CPU 可接受的 数据传输量是 100MHz 64bit 8Byte bit 800MB s 4 倍频系数倍频系数 倍频系数是指 CPU 主频与外频之间的相对比例关系 在相同的外频下 倍频越高 CPU 的频率也越高 但实际上 在相 同外频的前提下 高倍频的 CPU 本身意义并不大 这是因为 CPU 与系统之间数据传输速度是有限的 一味追求高倍频 而得到高主频的 CPU 就会出现明显的 瓶颈 效应 CPU 从系统中得到数据的极限速度不能够满足 CPU 运算的速度 5 缓存缓存 缓存是指可以进行高速数据交换的存储器 它先于内存与 CPU 交换数据 因此速度很快 L1 Cache 一级缓存 是 CPU 第一层高速缓存 内置的 L1 高速缓存的容量和结构对 CPU 的性能影响较大 不过高速缓冲存储器均由静态 RAM 组成 结构较复杂 在 CPU 管芯面积不能太大的情况下 L1 级高速缓存的容量不可能做得太大 一般 L1 缓存的容量通常在 32 256KB L2 Cache 二级缓存 是 CPU 的第二层高速缓存 分内部和外部两种芯片 内部的芯片二级缓存运行速度与主频相同 而外部的二级缓存则只有主频的一半 L2 高速缓存容量也会影响 CPU 的性能 原则是越大越好 现在家庭用 CPU 容 量最大的是 512KB 而服务器和工作站上用 CPU 的 L2 高速缓存更高达 1MB 3MB 6 CPU 扩展指令集扩展指令集 CPU 扩展指令集指的是 CPU 增加的多媒体或者是 3D 处理指令 这些扩展指令可以提高 CPU 处理多媒体和 3D 图形的 能力 著名的有 MMX 多媒体扩展指令 SSE 因特网数据流单指令扩展 和 3DNow 指令集 7 CPU 内核和内核和 I O 工作电压工作电压 从 586CPU 开始 CPU 的工作电压分为内核电压和 I O 电压两种 其中内核电压的大小是根据 CPU 的生产工艺而定 一般制作工艺越小 内核工作电压越低 I O 电压一般都在 1 6 3V 低电压能解决耗电过大和发热过高的问题 8 制造工艺制造工艺 指在硅材料上生产 CPU 时内部各元器材的连接线宽度 一般用微米表示 微米值越小制作工艺越先进 CPU 可以达到 的频率越高 集成的晶体管就可以更多 目前 Intel 的 P4 和 AMD 的 XP 都已经达到了 0 13 微米的制造工艺 明年将达 到 0 09 微米的制作工艺 第一部分为处理器的类型 其中 Processor 处理器 为 AMD Athlon XP CPU Platform 封装 是 Scoket 462 插脚 Vendor String 厂商 为 AMD Family Model Stepping ID 组成系列号 可以用来识别 CPU 的型号 Name String 名称 为 AMD 的 Athlon 系列 CPU 第二部分为处理器的频率参数 其中 Internal Clock 即 CPU 的主频 可以看到这款 CPU 的主频为 2079 54MHz 即 2 0G System Bus 即前端总线 这款为 332 73 并非标准的前端总线 因此是超了外频的 CPU System Clock 即外 频 即为 166 36MHz 是超了外频的 CPU Multiplier 即倍频 这款 CPU 的倍频为 12 5 第三部分为处理器的缓存情况 L1 I Cache L1 I 缓存 这款 CPU 为 64k L1 D Cache L1 D 缓存 同样为 64K L2 Cache L2 缓存 这款 CPU 的 L2 缓存达到 256K L2 Speed L2 速度 和 CPU 的主频一样 第四部分为处理器所支持的多媒体扩展指令集 可以看到这款 CPU 所支持的指令集有 MMX MMX SSE 3DNOW 3DNOW 但是不支持 SSE2 指令 9 指令集指令集 1 X86 指令集 要知道什么是指令集还要从当今的 X86 架构的 CPU 说起 X86 指令集是 Intel 为其第一块 16 位 CPU i8086 专门开发的 IBM1981 年推出的世界第一台 PC 机中的 CPU i8088 i8086 简化版 使用的也是 X86 指令 同时电脑中为提高浮点数 据处理能力而增加了 X87 芯片 以后就将 X86 指令集和 X87 指令集统称为 X86 指令集 虽然随着 CPU 技术的不断发展 Intel 陆续研制出更新型的 i80386 i80486 直到今天的 Pentium 4 以下简为 P4 系列 但为了保证电脑能继续运行以往开发的各类应用程序以保护和继承丰富的软件资源 所以 Intel 公 司所生产的所有 CPU 仍然继续使用 X86 指令集 所以它的 CPU 仍属于 X86 系列 由于 Intel X86 系列及其兼容 CPU 都使用 X86 指令集 所以就形成了今天庞大的 X86 系列及兼容 CPU 阵容 2 RISC 指令集 RISC 指令集是以后高性能 CPU 的发展方向 它与传统的 CISC 复杂指令集 相对 相比而言 RISC 的指令格式统一 种类比较少 寻址方式也比复杂指令集少 当然处理速度就提高很多了 而且 RISC 指令集还兼容原来的 X86 指令集 10 字长字长 电脑技术中对 CPU 在单位时间内 同一时间 能一次处理的二进制数的位数叫字长 所以能处理字长为 8 位数据的 CPU 通常就叫 8 位的 CPU 同理 32 位的 CPU 就能在单位时间内处理字长为 32 位的二进制数据 当前的 CPU 都是 32 位的 CPU 但是字长的最佳是 CPU 发展的一个趋势 AMD 未来将推出 64 位的 CPU Atlon64 未来必然是 64 位 CPU 的天 下 11 IA 32 IA 64 架构架构 IA 是 Intel Architecture 英特尔体系结构 的英语缩写 IA 32 或 IA 64 是指符合英特尔结构字长为 32 或 64 位的 CPU 其他公司所生产的与 Intel 产品相兼容的 CPU 也包括在这一范畴 当前市场上所有的 X86 系列 CPU 仍属 IA 32 架构 AMD 即将推出 Athlon64 是 IA 64 架构的 CPU 12 流水线与超流水线 流水线 pipeline 是 Intel 首次在 486 芯片中开始使用的 流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线 在 CPU 中由 5 6 个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线 然后将一条 X86 指令分成 5 6 步后再由这些电路单元分别执行 这样就能实现在一个 CPU 时钟周期完成一条指令 因此提高 CPU 的运算速度 超流水线 superpiplined 是指某型 CPU 内部的流水线超过通常的 5 6 步以上 例如 Pentium pro 的流水线就长达 14 步 将流水线设计的步 级 越长 其完成一条指令的速度越快 因此才能适应工作主频更高的 CPU 但是流水线过长也带来 了一定副作用 很可能会出现主频较高的 CPU 实际运算速度较低的现象 Intel 的奔腾 4 就出现了这种情况 虽然它的 主频可以高达 1 4G 以上 但其运算性能却远远比不上 AMD 1 2G 的速龙甚至奔腾 III 13 封装形式封装形式 CPU 封装是采用特定的材料将 CPU 芯片或 CPU 模块固化在其中以防损坏的保护措施 一般必须在封装后 CPU 才能交 付用户使用 CPU 的封装方式取决于 CPU 安装形式和器件集成设计 从大的分类来看通常采用 Socket 插座进行安装 的 CPU 使用 PGA 栅格阵列 方式封装 而采用 Slot x 槽安装的 CPU 则全部采用 SEC 单边接插盒 的形式封装 现在还 有 PLGA Plastic Land Grid Array OLGA Organic Land Grid Array 等封装技术 由于市场竞争日益激烈 目前 CPU 封装技术的发展方向以节约成本为主 显卡技术参数显卡技术参数 首先我们应该了解一下显卡的简单工作原理 首先 由 CPU 送来的数据会通过 AGP 或 PCI E 总线 进入显卡的图形芯 片 即我们常说的 GPU 或 VPU 里进行处理 当芯片处理完后 相关数据会被运送到显存里暂时储存 然后数字图像 数据会被送入 RA 骂死我吧 AC Random Access Memory Digital Analog Converter 即随机存储数字模拟转换器 转 换成计算机显示需要的模拟数据 最后 RA 骂死我吧 AC 再将转换完的类比数据送到显示器成为我们所看到的图像 在 该过程中 图形芯片对数据处理的快慢以及显存的数据传输带宽都会对显卡性能有明显影响 技术参数和架构解析技术参数和架构解析 一 核心架构 一 核心架构 我们经常会在显卡文章中看到 8 1 架构 4 2 架构 这样的字样 它们代表了什么意思呢 8 1 架构 代表显卡的图形核 心具有 8 条像素渲染管线 每条管线具有 1 个纹理贴图单元 而 4 2 架构 则是指显卡图形核心具有 4 条像素渲染管线 每条管线具有 2 个纹理贴图单元 也就是说在一个时钟周期内 8 1 架构可以完成 8 个像素渲染和 8 个纹理贴图 而 4 2 架构可以完成 4 个像素渲染和 8 个纹理贴图 从实际游戏效果来看 这两者在相同工作频率下性能非常相近 所以 常被放在一起讨论 举例来说 nVIDIA 在发布 GeForce FX 5800 Ultra 的时候 对于其体系架构就没有给出详尽说明 后来人们发现官方文 档中提到的每个周期处理 8 个像素的说法 只是指的 Z stencil 像素 其核心架构可以看作是 GeForce4 Ti 系列 4 2 架 构的改进版本 其后发布的 GeForce FX 5900 系列也是如此 ATi 的 Radeon 9700 和 9800 系列则具有完整的 8 条像 素渲染管线 但是这些显卡的性能基本上都处于一个档次 目前主流的中低端显卡 基本上都是 4 1 架构或 2 2 架构 也就是单位周期只能完成 4 个纹理贴图 而更高端的产品则 拥有 12 1 架构甚至 16 1 架构 二 核心工作频率 二 核心工作频率 俗话说得好 勤能补拙 虽然高规格的架构拥有先天性的优势 但是中低规格的核心架构通过提高工作频率 也可以 达到接近中高端产品的性能 举例来说 Radeon 9500PRO 采用的是 8 1 架构 而 Radeon 9600XT 则只是 4 1 架构 不过采用 0 15 微米制造工艺 的 Radeon 9500PRO 核心 显存工作频率是 275MHz 540MHz 而采用 0 13 微米工艺的 Radeon 9600XT 则达到了 500MHz 600MHz 核心频率几乎是前者的两倍 因此在单位时间内 它们可完成的像素渲染和纹理贴图工作量大致相 当 因此性能处于同一水平 所以采用更先进制造工艺 拥有良好超频性能的显卡产品往往很受玩家欢迎 三 显存带宽 三 显存带宽 在大型 3D 游戏等应用中 显卡的图形芯片与显存之间经常需要进行大量的数据交换 这时如果显存的数据传输带宽太 低 就会严重制约数据的顺利传输 导致图形芯片时常处于 等米下锅 的状态 这也是对芯片性能的浪费 所以 DIY 玩 家在超频显卡时 往往是将核心 显存频率一起提升 这样就不容易让显存带宽成为制约显卡性能的瓶颈 64bit 显存位 宽的显卡之所以被玩家们所 鄙视 也正是因为其显存的数据传输带宽大幅缩水 除了前面提到的内容外 图形芯片的处理效率以及驱动程序的优劣也都是影响显卡性能的重要因素 解读显卡性能解读显卡性能 通过上面的介绍 我们应该不难从显卡的技术参数中了解其实际性能 例如在真实游戏测试中 4 2 构架的 GeForce4 Ti 4200 速度居然屡屡胜出采用 4 1 构架的 GeForce FX 5600 5700 以及 Radeon 9600 9600PRO 等中高端显卡 只 有 GeForce FX 5700Ultra 和 Radeon 9600XT 才略为挽回一点面子 不过它们的核心工作频率比起 GeForce4 Ti 4200 几乎翻了一番 售价也几乎高出后者一倍 要不是无法支持 DirectX 9 特效限制了 GeForce4 Ti 4200 的施展空间 当今 市场上的诸多中端显卡都将面临非常难堪的境地 也难怪 4200 能成为一代经典 而如果选择 4 1 2 2 构架的显卡产品 我们也可以通过超频使其达到更好的性能 显卡技术参数显卡技术参数 接受由主机发出的控制显示系统的指令和显示内容 然后通过输出信号 控制显示器显示各种字符和图标 工作原理工作原理 总线 处理 数模转换 VGA CPU 显示芯片 显示内存 RAMDAC 显示器 CRT 显示卡的主要部件显示卡的主要部件 显示芯片显示芯片 GPU Graphic Processing Unit 图形处理芯片 是显示卡的 心脏 也就相当于 CPU 在电脑中的作用 它 决定了该显卡的档次和大部分性能 同时也是 2D 显示卡和 3D 显示卡的区别依据 2D 显示芯片在处理 3D 图像和特效 时主要依赖 CPU 的处理能力 称为 软加速 3D 显示芯片是将三维图像和特效处理功能集中在显示芯片内 也即所谓 的 硬件加速 功能 显示内存显示内存 与主板上的内存功能一样 显存也是用于存放数据的 只不过它存放的是显示芯片处理后的数据 显存越大 显示卡支持的最大分辨率越大 3D 应用时的贴图精度就越高 带 3D 加速功能的显示卡则要求用更多的显存来存放 Z Buffer 数据或材质数据等 显存可以分为同步和非同步显存 显示内存的种类主要有 SDRAM SGRAM DDR SDRAM 等几种 显示内存的处理速度通常用纳秒数来表示 这个数字越小则说明显存的速度越快 BIOS VGA BIOS 主要用于存放显示芯片与驱动程序之间的控制程序 另外还存有显示卡的型号 规格 生产厂家 及出厂时间等信息 打开计算机时 通过显示 BIOS 内的一段控制程序 将这些信息反馈到屏幕上 早期显示 BIOS 是 固化在 ROM 中的 不可以修改 而现在的多数显示卡则采用了大容量的 EPROM 即所谓的 快闪 BIOS Flash BIOS 可以通过专用的程序进行改写或升级 你可别小看这一功能 很多显示卡就是通过不断推出升 级的驱动程序来修改原程序中的错误 适应新的规范来提升显示卡的性能的 RAMDAC 它的作用是将显存中的数字信号转换为显示器能够显示出来的模拟信号 RAMDAC 的转换速率以 MHz 表示 它决定了刷新频率的高低 与显示器的 带宽 意义近似 其工作速度越高 频带越宽 高分辨率时的画面质量越好 该 数值决定了在足够的显存下 显卡最高支持的分辨率和刷新率 如果要在 1024 768 的分辨率下达到 85Hz 的分辨率 RAMDAC 的速率至少是 1024 768 85 1 344 折算系数 106 90MHz VGA 插座插座 电脑所处理的信息最终都要输出到显示器上 显卡的 VGA 插座就是电脑与显示器之间的桥梁 它负责向显 示器输出相应的图像信号 也就是显卡与显示器相连的输出接口 通常是 15 针 CRT 显示器接口 不过有些显示卡加上 了用于接液晶显示器 LCD 的输出接口 用于接电视的视频输出 S 端子输出接口等插座 总线接口总线接口 显示卡需要与主板进行数据交换才能正常工作 所以就必须有与之对应的总线接口 常见的有 AGP 接口和 PCI 接口两种 PCI 接口是一种总线接口 以 1 2 或 1 3 的系统总线频率工作 如果要在处理图像数据的同时处理其它数据 那么流经 PCI 总线的全部数据就必须分别地进行处理 这样势必存在数据滞留现象 在数据量大时 PCI 总线就显得很紧张 AGP 接口是为了解决这个问题而设计的 它是一种专用的显示接口 具有独占总线的特点 只有图像数据才能通过 AGP 端口 AGP 是在 1997 年的秋季 Intel 为应付 PC 处理 3D 图形中潜在的数据流瓶颈而提出了 AGP 解决方案 当 时三维图形技术发展正值方兴未艾之时 快速更新换代的图形处理器开始越来越多地需要多边形和纹理数据来填饱它 然而问题是数据的流量最终受制于 PCI 总线的上限 那时的 PCI 显卡被强迫同系统内其它 PCI 设备一道分享 133Mbps 的带宽 而 AGP 总线的出现一下子解决了所有问题 它提供一个独占通道的方式来同系统芯片组打交道 完全脱离了 PCI 总线的束缚 AGP 技术又分为 AGP 8x AGP 4x AGP 2x 和 AGP 1x 等不同的标准 另外 AGP 使用了更高的总线 频率 这样极大地提高了数据传输率 AGP 4x 的最大理论数据传输率将达到 1056MB s 区分 AGP 接口和 PCI 接口很 容易 前者的引线上下宽度错开 俗称 金手指 后者的引线上下一般齐 显卡的技术规格显卡的技术规格 最大分辨最大分辨率 代表了显卡在显示器所能描绘点的数量 一般以 横向点纵向点 来表示 准 VGA 显卡最大分辨率 640 480 颜颜 色色 数数 显卡在当前分辨率下能同屏幕显示的色彩数量 一般以多少色或多少 bit 色表示 标准 VGA 显卡 320 320 256 色 或 8bit 色 Super VGA 1600 1200 32 bit 色 刷刷 新新 率率 影像在显示器上更新的速度 即影响每秒在屏幕内出现的帧数 刷新率越高 屏幕上图像的闪烁感越小 图像越稳定 显存显存 类型类型 目前显卡上被广泛使用的显存就是 SDRAM 和 DDR SDRAM 了 SDRAM SDRAM 可以与 CPU 同步工作 无等待周 期 减少数据传输延迟 DDR SDRAM DDR 是 Double Data Rate 是缩写 它是现有的 SDRAM 内存的一种进化 在 设计和操作上 与 SDRAM 很相似 唯一不同的是 DDR 在时钟周期的上升沿和下降沿都能传输数据 而 SDRAM 则只 可在上升沿传输数据 所以 DDR 的带宽是 SDRAM 的两倍 而 DDR 比 SDRAM 的数据传输率也快一倍 如果 SDRAM 内存的频率是 133MHz 则 DDR 内存的频率是 266MHz 理论上有着 SDRAM 双倍的性能 速度速度 显存的速度一般以 ns 为单位 常见的显存有 6ns 5 5ns 5ns 4ns 甚至 2 8ns 的显存 其对应的额定工作频率分别是 166MHz 183MHz 200MHz 和 250MHz 额定工作频率的计算方法是非常简单的 显存速度的倒数就是显存的额定工 作频率 当然 对于一些质量较好的显存来说 显存的实际最大工作频率是有一定的余量的 例如曾经倍受广大 DIYer 青睐的三星 6ns SDRAM 就可以超到 190MHz 以上的运行频率 5 5ns SDRAM 可以超到 205MHz 时至今日 显存超 频风仍然不减 在测试一块显卡性能好坏的时候 超频能力也是很重要的一项 不过 我们并不提倡纯粹为了高速而牺 牲稳定性的做法 寻找性能和稳定性的最佳平衡点 才是我们真正所需要的 实际运行频率和等效工作频率实际运行频率和等效工作频率 刚才我已经提到 显存的额定工作频率等于显存速度的倒数 例如用在 GeForce3 上的 3 3ns DDR 显存 如此算来显存 的额定工作频率也只有 303MHz 但是我们经常看到运行频率 333MHz 400MHz 甚至 460MHz 的显存 这又是怎么回 事呢 实际上这些频率是等效工作频率 DDR 显存因为能在时钟的上升沿和下降沿都能传送数据 因此 在相同的时钟 频率和数据位宽度的情况下显存带宽是普通 SDRAM 的两倍 换句话说 在显存速度相同的情况下 DDR 显存的实际 工作频率是普通 SDRAM 显存的 2 倍 同样 DDR 显存达到的带宽也是普通 SDRAM 显存的 2 倍 例如 5ns 的 SDRAM 显存的工作频率为 200MHZ 而 5ns 的 DDR 显存的等效工作频率就是 400MHZ 数据位宽度和显存带宽的计算方法数据位宽度和显存带宽的计算方法 数据位宽度指的是在一个时钟周期之内能传送的 bit 数 它是决定显存带宽的重要因素 与显卡性能息息相关 当显存 种类相同并且工作频率相同时 数据位宽度越大 它的性能就越高 显存带宽的计算方法是 运行频率 数据带宽 8 之 所以要除以 8 是因为每 8 个 bit 比特 等于一个 Byte 字节 以 GeForce3 显卡为例 其显存系统带宽 230MHz 2 因为使用了 DDR 显存 所以乘以 2 128 8 7 36GB 数据位带宽是显存也是显卡的一个很重要的参数 在显卡工作过程中 Z 缓冲器 帧缓冲器和纹理缓冲器都会大幅占用显存带宽资源 带宽是 3D 芯片与本地存储器传输 的数据量标准 这时候显存的容量并不重要 也不会影响到带宽 相同显存带宽的显卡采用 64MB 和 128MB 显存在性 能上区别不大 因为这时候系统的瓶颈在显存带宽上 当碰到大量像素渲染工作时 显存带宽不足会造成数据传输堵塞 导致显示芯片等待而影响到速度 目前显存主要分为 64 位和 128 位 在相同的工作频率下 64 位显存的带宽只有 128 位显存的一半 这也就是为什么 Geforce2 MX200 64 位 SDR 的性能远远不如 Geforce2 MX400 128 位 SDR 的 原因了 一些显卡厂商中对 64 位显存避而不谈 采用不告知政策 所以大家在购买显卡时一定要问清楚这一问题 生产商生产商 目前显存颗粒的制造商主要以日本 韩国和台湾的为主 日本的如 Toshiba 东芝 Hitachi 日立 韩国的 主要是三星和现代 台湾的代表是 Winbord EliteMT EtronTech 钰创 等 目前市场上的显卡主要就使用了三星 现 代 钰创 ESMT 等几个品牌的显存 应该说这几个正规大厂生产的显存 其性能和质量都是有保证的 无论是稳定性 还是超频性能都是相当不错的 显示芯片发展显示芯片发展 众所周知 电脑的发展已超过了世界上任意一产品的发展 而电脑中发展最快的当属显卡的发展 连 CPU 的发展都不 及于它 有能力生产显卡芯片的公司主要有 NVIDIA ATI 3DFX S3 MATROX SIS TRIDENT 等几家公司 而经 过了显卡市场这几年激烈的竞争之后 不少原先的老牌如 S3 3Dfx 等公司都倒下去了 Matrox Trident 等公司也是日 见衰落 只有 nVIDIA 公司可以说是春风得意 牢牢把握住了全球 60 以上的 PC 图形芯片市场 目前唯一还能够在显 卡领域与 nVidia 公司从技术 产品等方面叫板抗衡的也只有 ATI 一家了 回过头来看这些年公司在这几年推出的图形芯片 大致上可以分为七代 第一代图形芯片的代表 S3 Virge 系列和 MATROX Mystique 系列充斥了整个市场 但是 这两个系列的产品性能都不能 令人满意 在配备了高端处理器的电脑中 有时软件加速的效果甚至比硬件加速的效果还要好 所以当时的图形加速卡 被戏称为 图形减速卡 第二代图形芯片的代表是 3DFX VOODOO 和 NVIDIA RIVA128 从第二代起 图形芯片才进入了高速发展的黄金时期 这个领域的发展速度是电脑界权威的摩尔定律的三倍 每六个月产品更新换代一次 性能提高一倍 当默默无闻的 3DFX 推出划时代的图形加速卡 VOODOO 之后 图形芯片的性能不能令人满意的现象才得到彻底改变 但是 VOODOO 早期的天价 为它和 3DFX 带来许多麻烦 VOODOO 拥有每秒 4500 万的像素填充率 每秒 100 万个多边形 的生成能力 支持双线过滤 板载 4MB 显示内存 这一切价值 300 美元 而且 VOODOO 还是一块纯 3D 加速卡 也 就是说它必须和普通的 2D 显示卡配合使用 使得消费者花了 300 美元之后还要再掏钱购买一块 2D 显示卡 但是对于 使用低像素填充率 没有过滤功能 2D 和 3D 应用都共享可怜的 1MB 显存的低端显示卡的游戏玩家来说 VOODOO 的出现无疑是个福音 NVIDIA 的 RIVA128 由于 推出时间晚 速度快但是图像质量差 这两因素 实际上并没有对 VOODOO 构成什么威胁 第三代图形芯片的代表是 3DFX VOODOO 2 NVIDIA TNT MATROX G200 S3 Savage3D 应该说 时至今日 使 用前三代图形芯片的显卡产品已经很难在市场上找到了 第四代图形芯片的代表是 3DFX VOODOO 3 NVIDIA TNT2 MATROX G400 S3 Savage4 经过这两次换代后 3DFX 在图形加速市场上所占的比重下降了 影响也大不如前 而 NVIDIA 却凭借自身的努力和 TNT 系列产品的巨大成 功登上了 图形加速芯片之王 的宝座 其他厂商虽然也在不断地努力 但是由于产品的推出时间 性能或兼容性等问题 尚无法撼动 NVIDIA 和 3DFX 的地位 第五代图形芯片的代表是 Voodoo5 5000 GeForce256 G450 Savage 2000 等 这个时候的图形芯片已经基本进入 0 18 微米时代 第六代图形芯片的代表是 GeForce2 系列 Voodoo5 6000 RADEON 系列 SiS 315 Blade T64 等 大家对这个时候 的显卡应该还是比较熟悉的 第七代图形芯片的代表是 GeForce3 钛系列 RADEON 7500 RADEON 8500 G550 等 这些显卡在市场已经不多 见了 第八 九 十代图形芯片的有 GeForce4 FX 系列 RADEON 9000 到 9800 还有最新推出的 X800 NV30 等这些也就 是我们现在经常挂在嘴边的显卡了 Direct X 技术技术 在各类显卡广告中 经常会声明对 Direct X 的支持 例如 Radeon9200 完全支持 Direct9 0 Direct X 是微软公司开发 的一套 API 应用编程接口 包括 Direct DRAW Direct 3D Direct SOUND 等 利用这些 API 编程可以直接控制显示 卡 声卡等硬件 利用硬件的一些特性 使多媒体回放速度更快 效果更好 由于这是一种软件标准 大多数显示卡 可以通过升级驱动程序完成对它的支持 主板的技术指标主板的技术指标 主板作为计算机系列中一个关键的组成部分 有许多重要的技术指标 北桥芯片北桥芯片 北桥芯片主要负责 CPU 和内存之间的数据交换和传送 因此他直接决定了主板可以支持什么样的 CPU 和内存 另外 北桥芯片还承担着 AGP 总线或 PCI E16X 的控制 管理和传输工作 总的来说 北桥芯片主要是用来承担高数据传输 速率设备的连接 南桥芯片南桥芯片 南桥芯片负责与低速率传输设备之间的联系 具体来说 负责与 USB 设备 板载声卡 网卡 PATA 设备 SATA 设备 PCI 总线设备 串行设备 并行设备 RAID 构架和外置无线设备的沟通 管理和传输工作 当然 南桥芯片不可能独 立实现这么多的功能 他需要与其他功能芯片共同合作 从而让各种低速设备正常运转 提示 横跨 AGP 插槽左右两边的两块欣快就是南北桥芯片 南桥多位于 PCI 插槽的上面 而 CPU 插槽旁边 被散热片 盖住的就是北桥芯片 分频技术分频技术 由于 CPU 外频不断提高 其他设备无法承受这么高的频率 因此出现了分频技术 分频技术是通过主板的北桥芯片将 CPU 外频降低 然后再提供给各板卡 硬盘等设备 在早期的 66MHz 外频时代 是 PCI 设备 2 分频 AGP 设备不分频 后来的 100MHz 外频时代则是 PCI 设备 3 分频 AGP 设备 2 3 分频 有些 100MHz 的北桥芯片也支持 PCI 设备 4 分频 目前的北桥芯片一般都支持 133MHz 外频 即 PCI 设备 4 分频 AGP 设备 2 分频 以此类推 总之 在标准外频 66MHz 100MHz133MHz 200MHz 下 北桥 芯片通过分频技术使 PCI 设备工作在 33MHz AGP 设备工作在 66MHz BIOS 与与 CMOS BIOS 是 Basic Input Outpt System 的简写 即基本输入 输出系统 他的全称应该是 ROM8 BIOS 意思是只读存储器 基本输入 输出系统 其实 他是一组固化在计算机上一个 ROM 芯片上的程序 他保存着计算机中最重要的基本输入 输 出的程序 系统设置信息 开机上电自检程序和系统启动自检程序等 CMOS 是计算机主板上的一块可读写的 RAM 芯片 用他来保护当前系统的硬件配置和用户对某些参数的设定 现在的厂商们把 CMOS 程序做到了 BIOS 芯片中 当开机时 就可按特定键 如 Del 键 键入 CMOS 设置程序对系统进行设置 因此他又被人们叫做 BIOS 设置 PCB 板板 主板的线路板是由几层树脂材料粘合在一起的 内部采用铜箔走线 一般的 PCB 线路板分有四层 最上和最下的两层 是信号层 中间两层是接地和电源层 将接地和电源层放在中间 这样便于对信号线做出修正 而好的主板的线路板可 达到六层 这是考虑到让信号线必须相距足够远的距离 以防止电磁干扰 六层板可能有三个或四个信号层 一个接地 层 以及一个或两个电源层 以提供足够的电力供应 板型 由于采用的标准不同 现在的主板尺寸大小也不同 主要 5 种结构 1 AT 板型 也就是 竖 型板设计 即短边位于机箱后面板 他最初应用于 IBM PC AT 机上 AT 主板大小为 13x12 英寸 AT 板型是最基本的板型 一般应用在 586 以前的主板上 AT 主板尺寸较大 板上可放置较多元器件和扩充插槽 他是 采用直式的设计 键盘插座所处边为上沿 主板的左上方有 8 个 I O 扩充插槽 但是一些外设的借口 如 串口 并行 口等 需要用电缆连接后再安装在机箱上 大量的线缆导致计算机内部结构复杂 视线混乱 布局不合理 2 Bab AT 板型 随着电子元件和控制芯片组集成度的大幅提高 也相应的退出了尺寸相对较小的 Baby AT 主板结 构 Baby AT 大小为 13 5x8 5 英寸 Baby AT 主板是 AT 主板的改良型 比 AT 主板略长 而宽度大大窄于 AT 主板 Baby AT 主板沿袭了 AT 主板的 1 0 扩 展插槽 键盘插座等外设接口及元器件的摆放位置 而对内存槽等内部元器件结构进行紧缩 再加上大规模集成电路使 内部元器件减少 使 BabyAT 主板比 AT 主板布