《计算机组装与维护》教案-第6章-显示卡

计算机组装与维修教案 第6章 显示卡 周皝潇第6章 显示卡教学目标1了解显示卡的基本结构、性能指标和接口的分类。2能够区分显示卡上各种不同输入输出端口。3掌握识别显示卡质量优劣的标准。教学重点 1掌握根据用户的需求，选配相适应种类的显示卡。 2识别NVIDIA和ATI显示芯片。教学难点 1能够区分不同种类接口的显示卡。 2掌握根据用户的需求选购显示卡的方法。教学内容6.1 基础知识：认识显卡 26.1.1 独立显示卡21、显示主芯片22、显存63、供电模块64、信号输出接口75、总线接口106、VGA BIOS 136.1.2主板集成式显示卡136.1.3显示卡的技术指标131、显存的速度与频率132、位宽143、分辨率154、色深165、刷新率17API、DirectX和OpenGL176.2 制定选购方案：选购显示卡前的分析 181、集成显卡与独立显卡的选择182、NVIDIA与ATI203、功能与性能224、选名牌还是普通品牌226.3 实战：选购显示卡23导入新课显卡的称呼显卡的作用板载与独立6.1.1显卡的组成1、显卡芯片单卡多芯片单核心与多核心插播新闻2D与3D软/硬加速芯片厂商显卡厂商显卡散热器主动式和被动式补充：（1）定义作用补充：（2）制造工艺提高的作用跟随CPU制造技术进步意义2、显存显存的作用显存的类型显存的容量3、供电模块作用电容与电阻补充：（1）补充：（2）4、信号输出接口分类(1)D-SUB数/模转换器RAMDAC作用显卡的工作原理VGA接液晶显示器的弊端（2）DVI接口DVI的优点DVI的分类DVI的优点补充：HDMI（3）S端子工作原理补充：5、总线接口（1）AGP（2）PCI-E16（3）SLI工作原理SLI桥接器不同主板的SLI（4）CrossFire工作原理技术特点6、VGA BIOS包含刷新BIOS的危险性6.1.2分类接口方式应用范围集成显卡的优势6.1.31、显存的速度与频率定义计算方法SDRAMDDRDDR2DDR3应用范围超频能力命名规则2、位宽（1）显存位宽定义分类显存带宽的计算方法显存位宽的计算方法（2）显示芯片位宽定义3、分辨率（1）显示分辨率（2）显卡分辨率定义分辨率越大，图像越清晰高分辨率需要显卡和显示器相配合最佳分辨率CRT：LCD：4、色深定义种类5、刷新率定义用手机摄像头看显示器的状况由RAMDAC决定知识补充：API（1）定义（2）API的优点：使程序员开发程序更便捷方便芯片厂商根据标准来设计硬件产品（3）API的分类DirectX：应用于游戏的开发OpenGL：应用于专业的图形工作站6.21、集成与独立（1）优势低价格兼容性好满足需求可升级（2）劣势在3D应用方面的性能比不上独立显卡占用内存2、NVIDIA与ATI（1）选择NVIDIA：3D游戏需要良好的图形加速能力（2）选择ATI：图形设计或多媒体应用补充：（1）nVidia（2）ATI3、功能与性能（1）显卡的输出接口：在需要的情况下购买相应接口的显卡（2）基本性能和规格的了解（3）其它特别技术4、名牌与普通名牌在做工和用料上不惜血本，但价格较高二、三线品牌的产品性能比名牌相差无几，但风险较高补充：（1）搭配原则：（2）明确应用范围再选择（3）不同平台的选择6.31、显存的大小（1）显存一般有64M，128M，256M，原则上越大越好（2）显存容量大小的区别与应用（3）不同的显示核心有不同的显存需求（4）显存位宽的重要性（5）2、PCB 和做工（1）PCB板的层数层数越多越好，同样层数的越厚越好焊点应饱满3、供电电路和电容的质量(1)核心供电电路(2)电容分类介质材料安装形式各种电容的优缺点DIP铝电解电容成本低钽电容温度系数小、电量精确（3）集成块（4）其它6.1 基础知识：认识显卡计算机系统将各种需要显示的数据通过显示卡再送到显示器。对于一些需要大量处理图形运算、图形高速变换的工作，如CAD辅助设计、各种三维游戏、多媒体编辑等工作来说，显示卡质量的优劣是至关重要的。而且，不同厂商的显示芯片在性能上也是有所区别。掌握这些知识有助于我们选购一款合适的显示卡。显卡又称为视频卡、图形卡、视频适配器、图形适配器和显示适配器。显卡的作用是控制电脑的图形输出，负责将CPU送来的的图形数据处理成显示器认识的格式（模拟信号或数字信号），再送到显示器形成图象。它是主机与显示器连接的桥梁。显卡根据结构的不同分为独立显卡和板载显卡。独立显卡即指通过相应的接口插到主板的显卡插槽上的显示卡；而板载显卡则指主板上的北桥芯片所整合显示核心的显卡，而在主板背面接口上提供相应的显卡接口。6.1.1 独立显示卡显卡的组成部件：显示主芯片，（GPU：Graphic Processing Unit，图形处理芯片）显示缓存（简称显存）、VGA BIOS、供电模块、显卡-显示器输出接口、总线接口（与主板上显卡插槽连接）、数字/模拟信号转换器（RAMDAC）。多功能显卡还配备了视频输出以及输入，供特殊需要。随着技术的发展，目前大多数显卡都将RAMDAC集成到了主芯片了。 1、显示主芯片显示主芯片也称为图形处理芯片（GPU：Graphic Processing Unit）是显卡上最大的芯片，显示主芯片自然是显示卡的核心，它相当于显卡的“大脑”， GPU负责处理由电脑发来的数据，最终将产生的结果显示在显示器上。普通的家用娱乐性显卡都采用了单芯片，而高档的专业显卡则通常采用单卡多芯片组合的方式。由于3D浪潮席卷全球，很多厂家已经开始在非专业显卡上采用多芯片的制造技术，以求全面提高显卡速度和档次。单卡多芯片：将多个芯片安装到一张显卡上。单芯片多核心：单一芯片设计：普通的显卡芯片都是一块大的芯片，内部则是有序地互联到一起的各种常规单元。复合式多芯片设计：采用类似于PentiumD双核处理器和Athlon 64双核处理器的方法，在一个显卡芯片的核心内部放置多个小的GPU。这样做的好处是显而易见的。新的小芯片将是现有芯片的四分之一乃至更小，然后只需在PCB上放置不同数量的小芯片即可得到不同规格的显卡，比如低端的用一个两个、中端的用四个、高端的用八个。事实上，一旦发布了一款新产品，整个产品线都能随时拿出，无需重新设计。英特尔目前正在秘密研发新的游戏显卡芯片以期同 ATI 和Nvidia在主流显卡上进行竞争。英特尔还透露了其显卡产品上市的大概日期，它的首款游戏显卡芯片最有可能在2008 或者2009上市，这种显卡的性能将是令人震惊的，因为英特尔计划将16个显示核心集成在一款芯片上，也就是说未来的显卡也将走多核心战略。目前只知道INTEL多核心显卡芯片的开发代号为 Larrabee（与众不同的集合型芯片）。显卡所支持的各种3D特效由GPU的性能决定，GPU也就相当于CPU在电脑中的作用，一块显卡采用何种显示芯片便大致决定了该显卡的档次和基本性能，它同时也是2D显示卡和3D显示卡区分的依据。“软加速”功能：2D显示芯片在处理3D图像和特效时主要依赖于CPU的处理能力。它自己对3D计算无能为力。“硬件加速”功能：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，不用依赖CPU。这两种显卡芯片的区别即在于：在一台使用2D显卡的计算机上运行大型3D游戏时，这台计算机将变得很卡、反应速度慢。这是因为3D的计算由CPU完成，CPU占用率过高。而3D显卡则不会出现这种状况。目前绝大多数独立显卡都能很有效地支持3D运算。显卡芯片市场，经过多年的竞争，形成了ATI和nVIDIA两个芯片巨人。这两大厂商的技术实力及市场份额，已经抛离了其他对手，现在市场上各种品牌的显卡大多采用nVIDIA和ATI两家公司的图形处理芯片，诸如：nVIDIA FX5200、FX5700、RADEON 9800等等就是显卡图形处理芯片的名称。市场上的显卡产品的品牌、型号、规格复杂多样，比如华硕、双敏、七彩虹、小影霸等等都是显卡的生产厂家，他们所生产的显卡在性能和价格上的可比性，主要集中在显示芯片上，区分显卡最关键的方法就是认清显卡的显示芯片。显示主芯片的性能直接决定这显示卡性能的高低，不同的显示芯片，不论从内部结构还是其性能，都存在着差异，而其价格差别也很大。一般来说，价格越高的显卡，性能自然越好。由于显卡核心工作频率与显存工作频率的不断攀升，显卡芯片的发热量也在迅速提升。显示芯片的晶体管数量已经达到，甚至超过了CPU内的数量，如此高的集成度必然带来了发热量的增加，随之而来的重大问题就是节节攀升的功耗、难以抑制的发热量和不堪忍受的风扇散热噪音。为了解决这些问题，显卡都会采用必要的散热方式。尤其对于超频爱好者和需要长时间工作的用户，优秀的散热方式是选择显卡的必选项目。目前常见的散热方式有被动式和主动式。 显卡的散热方式分为散热片和散热片配合风扇的形式，也叫作被动式散热和主动式散热方式。一般一些工作频率较低的显卡采用的都是被动式散热，这种散热方式就是在显示芯片上安装一个散热片即可，并不需要散热风扇。因为较低工作频率的显卡散热量并不是很大，没有必要使用散热风扇，这样在保障显卡稳定工作的同时，不仅可以降低成本，而且还能减少使用中的噪音。 主动式散热除了在显示芯片上安装散热片之外，还安装了散热风扇，工作频率较高的显卡都需要这种主动式散热。因为较高的工作频率就会带来更高的热量，仅安装一个散热片的话很难满足散热的需要，所以就需要风扇的帮助，而且对于那些超频使用的用户和需要长时间使用的用户来说就更重要了。为了保证显卡性能的稳定发挥和营造一个适宜的工作环境，那么自然少不了优秀显卡散热器的应用。一些高端显卡的散热器往往因芯片发热量太大而设计得非常大，而且奇形怪状，更有甚者将散热器的形状当作显卡的档次标志，也成为厂家宣传显卡做工精致独特的一个手段。低端显卡的散热器设计简单也比较小，而中高端显卡的散热器设计独特且散热性能卓越不凡。（1）显卡的核心代号核心代号就是指显卡的显示核心（GPU）的开发代号。而所谓开发代号就是显示芯片制造商为了便于显示芯片在设计、生产、销售方面的管理和驱动程序的统一而对一个系列的显示芯片给出的相应的基本的代号。不同的显示芯片都有相应的开发代号。开发代号最突出的作用是降低显示芯片制造商的成本、丰富产品线以及实现驱动程序的统一。一般来说，显示芯片制造商可以利用一个基本开发代号再通过控制渲染管线数量、顶点着色单元数量、显存类型、显存位宽、核心和显存频率、所支持的技术特性等方面来衍生出一系列的显示芯片来满足不同的性能、价格、市场等不同的定位，还可以把制造过程中具有部分瑕疵的高端显示芯片产品通过屏蔽管线等方法处理成为完全合格的相应低端的显示芯片产品出售，从而大幅度降低设计和制造的难度和成本，丰富自己的产品线。例如，NVIDIA从NV40就先后衍生出了面向零售市场的Geforce 6800、Geforce 6800GT、Geforce 6800Ultra、Geforce 6800LE、Geforce 6800XT以及面向OEM市场的Geforce 6800GTO等显示芯片产品；而ATI也从R300衍生出了Radeon 9700、Radeon 9700Pro、Radeon 9500、Radeon 9500Pro等显示芯片产品。在驱动程序方面，同一种开发代号的显示芯片可以使用相同的驱动程序，这为显示芯片制造商编写驱动程序以及消费者使用显卡都提供了方便。同一种开发代号的显示芯片的架构以及所支持的技术特性是基本上相同的，而且所采用的制程也相同，所以开发代号是判断显卡性能和档次的重要参数。（2）显示芯片的制造工艺显示芯片的与CPU一样，也是用微米来衡量其加工精度的。制造工艺的提高，意味着显示芯片的体积将更小、集成度更高，可以容纳更多的晶体管，性能会更加强大，功耗也会降低。和中央处理器一样，显示卡的核心芯片，也是在硅晶片上制成的。采用更高的制造工艺，对于显示核心频率和显示卡集成度的提高都是至关重要的。而且重要的是制程工艺的提高可以有效的降低显卡芯片的生产成本。目前的显示芯片制造商中，NVIDIA公司已全面采用了0.13微米的制造工艺，就是其FX5900显示核心之所以能集成一亿两千五百万个晶体管的根本原因。而ATI公司主要还是在使用0.15微米的制造工艺，比如其高端的镭9800XT和镭9800 Pro显卡，部分产品采用更先进的0.13微米制造工艺，比如其镭9600显卡。微电子技术的发展与进步，主要是靠工艺技术的不断改进，使得器件的特征尺寸不断缩小，从而集成度不断提高，功耗降低，器件性能得到提高。显示芯片制造工艺在1995年以后，从0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米、0.11微米一直发展到目前最新的90纳米，而未来则会以80纳米作为一个过渡，然后进一步发展到65纳米。总的说来，显示芯片在制造工艺方面基本上总是要落后于CPU的制造工艺一个时代，例如CPU采用0.13微米工艺时显示芯片还在采用0.18微米工艺和0.15微米工艺，CPU采用90纳米工艺时显示芯片则还在使用0.13微米工艺和0.11微米工艺，而现在CPU已经采用65纳米工艺了而显示芯片则刚进入90纳米工艺。提高显示芯片的制造工艺具有重大的意义，因为更先进的制造工艺会在显示芯片内部集成更多的晶体管，使显示芯片实现更高的性能、支持更多的特效；更先进的制造工艺会使显示芯片的核心面积进一步减小，也就是说在相同面积的晶圆上可以制造出更多的显示芯片产品，直接降低了显示芯片的产品成本，从而最终会降低显卡的销售价格使广大消费者得利；更先进的制造工艺还会减少显示芯片的功耗，从而减少其发热量，解决显示芯片核心频率提升的障碍显示芯片自身的发展历史也充分的说明了这一点，先进的制造工艺使显卡的性能和支持的特效不断增强，而价格则不断下滑，2、显存作用：来存储显示芯片(组)所处理的图形数据信息。这些数据包括：显示器上所显示出的每一个像素点及进行3D函数运算的各种数据。与系统主内存一样，显示内存同样也是用来进行数据存放的，不过储存的只是图像数据信息而已，我们都知道主内存容量越大，存储数据速度就越快，整机性能就越高。同样道理，显存的大小也直接决定了显卡的整体性能，显存容量越大，显卡芯片在单位时间内能进行计算的数据储存量越充足，所能达到的分辨率也就越高。虽然显示芯片决定了显卡的档次和基本性能，但只有配备合适的显存才能使显卡性能完全发挥出来，显存的大小与好坏也直接关系着显示卡的性能高低。目前的显存主要是有这么几种：DDR、DDR2、DDR3。各种类型的显存一般与内存的类型是一样的，同样有DDR、DDR2、DDR3，以前也有SDRAM，各种显存与GPU的配合和主内存与CPU的配合是一样的，显存也像主内存为CPU提供数据一样，为GPU提供必要的运算数据。频率越高的显存越能适应高频率GPU的运算要求。目前以DDR2显存的应用最为广泛，而DDR3主要应用在中高端显卡上，DDR3显存的工作频率更高，兼容性更好，发热量和功耗反而降低。显卡在玩大型3D游戏时发挥着不可替代的作用，显卡越高端，玩3D的效果就越好。如果没有独立显卡，或显卡较低级，则玩3D游戏时，画面切换缓慢，动作失真幅度大，感官得不到充分的刺激，娱乐效果将大打折扣。描述显卡性能的主要参数是显存，目前家用电脑玩3D游戏的推荐显卡配置：显存在128MB就差不多了，如果要求特别高，也可以配置拥有256MB或512MB显存的显卡。3、供电模块供电模块的作用：将来自主板的电流调整后提供给显卡，以使显卡更稳定的工作。由于显示芯片越造越精密，也给显卡的供电模块提出了更高的要求，在供电模块中各种优良的稳压电路元器件采用是少不了的，像显卡边缘的电容、电阻、电感、场效应管等元器件共同组成了显卡的供电模块。电容电阻都是组成显卡不可或缺的东西。显卡采用的常见的电容类型有电解电容，钽电容等等，前者发热量较大，特别是一些伪劣电解电容更是如此，它们对显卡性能影响较大，故许多名牌显卡纷纷抛弃直立的电解电容，而采用小巧的固态钽电容来获得性能上的提升。目前有些用料比较好的显卡都采用了“三洋”固态电容。电阻也是如此，以前常见的金属膜电阻、碳膜电阻越来越多的被贴片电阻取代。（1）PWM供电芯片供电模块可以分为主动元器件和被动元器件，像前面提到的电容，以及显卡上经常见到的场效应管、电感等都属于被动元器件。而整个供电的核心部分PWM供电芯片就是整个供电电路的主动核心部分。一块显卡的稳定电流以及超频时所需的瞬间超强电流其源头都是来自于这个PWM供电芯片，而其中以INTERSIL、APM、NEXTOR等公司的产品最为优秀。 PWM供电模块一般放在比较不显眼的地方，比较不受大家关注，它不像固态电容那样处在显眼位置，而且其品质辨别也有一定难度，所以厂家很少有用这个来宣传自己产品。 （2）显卡的功耗目前的PCI-Express x16插槽能够提供75W的功耗，也就是说没有外接电源的显卡功耗肯定低于75W，高于75W的高端图形处理器需要一个PCI-E（6针插座）的专用电源接口，这个接口能够提供75W的功耗，也就是说搭配一个PCI-E专用接口的图形处理器功耗不会超过150W，那么搭配了两个PCI-E专用电源接口的显卡，其峰值功耗不会超过225W。目前高端显卡的最高功耗一般集中在140W左右，从表面判断一张显卡的功耗量可以从它的外接电源接口的数量大致地看出来。当显卡的功耗越高，就越需要一个更优秀的散热器来为GPU散热。以目前中高端显卡的功耗来看，显卡的工作温度在5070之间都属正常现象。但显卡散热风扇一旦“停车”，显卡芯片也就可以拿来煎蛋了。4、信号输出接口信号输出接口指显卡与显示器、电视机等图像输出设备连接的接口。常见的接口有D-SUB（也称为VGA）、DVI、S-Video接口三种。（1）D-SUB接口显卡所处理的信息最终都要输出到显示器上，显卡的输出接口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。CRT显示器因为设计制造上的原因，只能接受模拟信号输入，这就需要显卡能输入模拟信号。VGA接口就是显卡上输出模拟信号的接口，VGA（Video Graphics Array，模拟信号接口）接口，也叫D-Sub接口。VGA接口是一种D型接口，上面共有15个针孔，分成三排，每排五个，所以也叫15针D型接口。VGA接口是显卡上应用最为广泛的接口类型，多数的显卡都带有此种接口。RAMDAC是Random Access Memory Digital/Analog Convertor的缩写，即随机存取内存数字/模拟转换器。计算机中处理数据的过程其实就是将事物数字化的过程，所有的事物将被处理成 0和 1两个数，而后不断进行累加计算。图形加速卡也是靠这些0和1对每一个象素进行颜色、深度、亮度等各种处理。显卡生成的信号都是以数字来表示的，但是所有的CRT显示器都是以模拟方式进行工作的，数字信号无法被识别，这就必须有相应的设备将数字信号转换为模拟信号。而RAMDAC就是显卡中将数字信号转换为模拟信号的设备。它的作用是将显存中的数字信号转换成显示器能够识别的模拟信号，速度用“MHz”表示，速度越快，图像越稳定。早期显卡的RAMDAC一般为300MHz，很快发展到350MHz，目前主流的显卡RAMDAC都能达到400MHz，已足以满足和超过目前大多数显示器所能提供的分辨率和刷新率。它决定了显卡能够支持的最高刷新频率。我们通常在显卡上见不到RAMDAC模块，那是因为厂商将RAMDAC整合到显示芯片中以降低成本，不过仍有部分高档显卡采用了独立的RAMDAC芯片。目前大多数计算机与外部显示设备之间都是通过模拟VGA接口连接，计算机内部以数字方式生成的显示图像信息，被显卡中的数字/模拟转换器（RAMDAC）转变为R、G、三原色信号和行、场同步信号，信号通过电缆传输到显示设备中。对于模拟显示设备，如模拟CRT显示器，信号被直接送到相应的处理电路，驱动控制显像管生成图像。数字信号模拟信号数字信号液晶显示器虽然液晶显示器可以直接接收数字信号，但很多低端产品为了与VGA接口显卡相匹配，因而采用VGA接口。这种液晶显示器中需配置相应的/（模拟/数字）转换器，将模拟信号转变为数字信号。在经过/和/2次转换后，不可避免地造成了一些图像细节的损失。VGA接口应用于CRT显示器无可厚非，但用于连接液晶之类的显示设备，则转换过程的图像损失会使显示效果略微下降。|显卡|液晶显示器|将模拟信号输入到液晶显示器上来显示本身就是很可笑的一件事情。计算机中运行的都是数字信号，包括图象信息，它们在显示卡上转换成模拟信号，然后通过连接线传输到显示器，然后再在显示器上以数字信号的形式显示，如果这样做，是十足的多此一举了。而且这样做的后果很清楚，一是增加了额外的硬件开销，二是在信号的转换过程中不可避免有损耗，最终影响了显示的图象质量。所以，数字信号接口才适合液晶显示器。然而，市场的实际情况却不尽然。目前市场上大部分的液晶显示器使用的还是模拟信号接口，根本原因就是规范和标准的不统一。（2）DVI-数字信号接口DVI全称为Digital Visual Interface，它是在液晶显示器出现之后推出的一种新的接口技术标准。一个DVI显示系统包括一个传送器和一个接收器。传送器是信号的来源，可以内建在显卡芯片中，也可以以附加芯片的形式出现在显卡PCB上；而接收器则是显示器上的一块电路，它可以接受数字信号，将其解码并传递到数字显示电路中，通过这两者，显卡发出的信号成为显示器上的图象。DVI的优点是可以将处理好的数字图形信号直接输送到液晶显示器中。目前的DVI接口分为两种，一个是DVI-D接口，只能接收数字信号，接口上只有3排8列共24个针脚，其中右上角的一个针脚为空。不兼容模拟信号。另外一种则是DVI-I接口，可同时兼容模拟和数字信号。兼容模拟信号并不意味着模拟信号的接口D-Sub接口可以连接在DVI-I接口上，而是必须通过一个转换接头才能使用，一般采用这种接口的显卡都会带有相关的转换接头。考虑到兼容性问题，目前显卡一般会采用DVD-I接口，这样可以通过转换接头连接到普通的VGA接口。而带有DVI接口的显示器一般使用DVI-D接口，因为这样的显示器一般也带有VGA接口，因此不需要带有模拟信号的DVI-I接口。当然也有少数例外，有些显示器只有DVI-I接口而没有VGA接口。显示设备采用DVI接口具有主要有以下两大优点：速度快DVI传输的是数字信号，数字图像信息不需经过任何转换，就会直接被传送到显示设备上，因此减少了数字模拟数字繁琐的转换过程，大大节省了时间，因此它的速度更快，有效消除拖影现象，而且使用DVI进行数据传输，信号没有衰减，色彩更纯净，更逼真。画面清晰，信号无损失计算机内部传输的是二进制的数字信号，使用VGA接口连接液晶显示器的话就需要先把信号通过显卡中的D/A（数字/模拟）转换器转变为R、G、B三原色信号和行、场同步信号，这些信号通过模拟信号线传输到液晶内部还需要相应的A/D（模拟/数字）转换器将模拟信号再一次转变成数字信号才能在液晶上显示出图像来。在上述的D/A、A/D转换和信号传输过程中不可避免会出现信号的损失和受到干扰，导致图像出现失真甚至显示错误，而DVI接口无需进行这些转换，避免了信号的损失，使图像的清晰度和细节表现力都得到了大大提高。液晶电视上的HDMI接口HDMI的英文全称是“High Definition Multimedia”，中文的意思是高清晰度多媒体接口。HDMI接口可以提供高达5Gbps的数据传输带宽，可以传送无压缩的音频信号及高分辨率视频信号。同时无需在信号传送前进行数/模或者模/数转换，可以保证最高质量的影音信号传送。应用HDMI的好处是：只需要一条HDMI线，便可以同时传送影音信号，而不像现在需要多条线材来连接；同时，由于无线进行数/模或者模/数转换，能取得更高的音频和视频传输质量。对消费者而言，HDMI技术不仅能提供清晰的画质，而且由于音频/视频采用同一电缆 ，大大简化了家庭影院系统的安装。为了让显卡带有HDMI接口，除了需要专用芯片外，显卡厂商还要支付一笔不斐的HDMI认证费，因此目前带有HDMI接口的显卡还不多。不过目前也可采用将DVI转换为HDMI的连接线，从计算机的显卡连接到液晶电视，这样就可以得到高清的视频效果，也可以从液晶电视上观看在电脑上播放的高清电影。 （3）S-VIDEO视频输入/输出接口S-VIDEO也就是Separate Video，也称为S端子，而“Separate”的中文意思就是“分离”。 它是一种将视频数据分成两个单独的讯号（光亮度Y和色度C）进行传送的模拟视频讯号，再分别以不同的通道进行传输，减少影像传输过程中的“分离”、“合成”的过程，减少转化过程中的损失，以得到最佳的显示效果。通常显卡上采用的S端子有标准的4针接口（不带音效输出）和扩展的7针接口（带音效输出）。通过双头S端子连接线，可以将显卡的S端子所输出的视频/音频信号连接到带S端子输入接口的电视机上。如果电视没有S端子，也可以将S端子转AV的转接线将S端子信号转换为Video信号，采用莲花插头插到电视上的Video-in接口。VIVO（video in and video out）接口VIVO接口其实就是一种扩展的S端子接口，它在扩展型S端子接口的基础上又进行了扩展，针数要多于扩展型S端子7针。VIVO接口必须要用显卡附带的VIVO连接线，将输入信号线与输出信号线分离开来，才能够实现S端子输入与S端子输出功能。5、总线接口大家可看见显卡的下面有一组“金手指”（显示卡接口），它是用来将显卡插入主板上的显卡插槽内的，独立显卡必须与主板交换数据才能工作。按与主板接口的不同分为ISA显卡、PCI显卡、AGP显卡、PCI-E显卡等类型，ISA显卡、PCI显卡已淘汰，AGP显卡也面临淘汰，PCI-E显卡是目前广泛应用的显卡总线接口。（1）AGP接口 由于AGP3.0显卡的额定电压为0.81.5V，AGP8X规格与旧有的AGP1/2模式不兼容，因此不能把AGP8的显卡插接到AGP1.0规格的插槽中。如果将AGP8显卡接进AGP4插槽，显卡只会以，AGP4模式工作，无法发挥AGP8的优势。AGP传输带宽=（触发信号频率单信号触发次数位宽）8AGP 1.0AGP 2.0(AGP 4)AGP 3.0(AGP 8)AGP 1AGP 2工作频率66MHz66MHz66MHz66MHz传输带宽266MB/s533MB/s1066MB/s2132MB/s工作电压3.3V3.3V1.5V1.5V单信号触发次数1244数据传输位宽32bit32bit32bit32bit触发信号频率66MHz66MHz133MHz266MHz（2）PCI-E16接口我们知道，PCI-E1接口单向的传输带宽为250MB/s，双向传输带宽为500MB/s，而显卡所支持的PCI-E16接口能提供单向4GB/s和双向8GB/s的传输带宽，它能提供比AGP更高的传输带宽和更好的性能支持。目前，这种新的显卡接口正在全面的取代AGP显卡接口规范。（3）nVIDIA的SLI技术SLI的全称是Scalable Link Interface(可升级连接界面)，它是通过一种特殊的接口连接方式，在一块支持双PCI Express X16插槽(注意这里只是插槽而不一定都具有16条PCI Express Lanes)的主板上，同时使用两块同型号（支持SLI）的PCI Express显卡，以增强系统图形处理能力。在SLI状态下，两块显卡并不是对等的。在SLI模式的运行过程中，一块显卡做为主卡(Master)，另一块做为副卡(Slave)，其中主卡负责任务指派、渲染、后期合成、输出等运算和控制工作，而副卡只是接收来自主卡的任务进行相关处理，然后将结果传回主卡进行合成然后输出到显示器。由于主显卡除了要完成自己的计算染任务之外，还要额外担负副显卡所传回信号的合成工作，所以其工作量要比副显卡大得多。另外，在SLI模式下，就只能连接一台显示器，并不能支持多头显示。SLI技术也在不断的发展，最初对平台硬件有许多限制，例如必须使用完全一样的显卡(同一个厂家同一个型号的显卡，甚至显卡BIOS也必须相同)，而且在两块显卡之间还必须使用SLI桥接器，支持SLI的也只有Geforce 6800 Ultra/6800 GT和6600GT三款显示芯片等等。现在组建SLI则可以使用不同厂家的采用相同显示芯片的显卡，低速显卡可以不必使用SLI桥接器(不过性能要比使用SLI桥接器时有所降低)，支持SLI的显示芯片也扩大到了除开Geforce 6200/6200TC之外的所有Geforce 6系列以及所有Geforce 7系列等等，不过，由于各个主板的两个PCI-E插槽的间距不是固定的，因此不同主板的SLI桥接器一般是不能替换的。 SLI技术理论上能把图形处理能力提高一倍，在实际应用中，除了极少数测试之外，在实际游戏中图形性能只能提高30%-70%不等，在某些情况下甚至根本没有性能提高，而且目前能良好支持SLI的游戏还不太多。当然，随着驱动程序的完善，目前存在的这些问题应该能得到逐步解决。主板芯片组根据其对两块显卡实际提供的PCI Express Lanes，支持SLI的方式也不尽相同，有采用PCI Express X16加PCI Express X4的，也有采用双PCI Express X8的，nVIDIA自己的nForce Pro 2200+nForce Pro 2050以及nForce4 SLI X16和nForce4 SLI X16 IE则实现了真正的双PCI Express X16的SLI。（4）ATI的CrossFire技术ATI的CrossFire技术是为了对付nVIDIA的SLI技术而推出的，也就是所谓的“交叉火力”简称“交火”。与nVIDIA的SLI技术类似，实现CrossFire技术也需要两块显卡，而且两块显卡之间也需要连接(只是在机箱外部而非内部罢了)。但是CrossFire与SLI也有不同，首先主显卡必须是CrossFire版的，也就是说主显卡必须要有图象合成器，而副显卡则不需要；其次，CrossFire技术支持采用不同显示芯片的显卡，只是较高档显卡的频率可能会自动降低到性能较低显卡的水平，在这点上CrossFire比SLI具有更高的灵活性。另外，与SLI不同的是，CrossFire还支持多头显示，如果配合整合了显示芯片的ATI芯片组主板，最多可以支持5个显示屏输出。不过在多头显示模式下CrossFire其实并不能提升性能和画质了。6、VGA BIOSVGA BIOS存在于Flash ROM（可擦写闪存）中，包含了芯片核心频率、显存频率、显示芯片和驱动程序间的控制程序、产品标识等信息。我们常见的Flsah ROM编号有 29C、29E、39E、39L、49E等，这几种芯片都可以通过专用程序进行升级，改善显卡性能，甚至可以给显卡带来改头换面的效果。如果不改变BIOS的内容，即使在操作系统中超频使用显卡，重启之后还会恢复到原来的默认值。一般显卡的BIOS设定值都具有很好的兼容性和稳定性，刷新BIOS具有极高的危险性，一不小心（停电、误操作）便可使显卡罢工，所以我们在非必要的情况下还是不要轻易地刷新显卡的BIOS。6.1.2 主板集成式显示卡主板集成显卡分为两种，北桥芯片集成和主板板载独立的显示芯片。我们平常所说的集成显卡一般指北桥芯片集成了显示核心，使用这种芯片组的主板就可以不需要独立显卡实现普通的显示功能，以满足一般的家庭娱乐和商业应用，节省用户购买显卡的开支。集成了显卡的芯片组也常常叫做整合型芯片，这样的主板也常常被称之为整合型主板。集成的显卡不带有显存，使用系统的一部分主内存作为显存，具体的数量一般是系统根据需要自动动态调整的。显然，如果使用集成显卡运行需要大量占用显存的程序，对整个系统的影响会比较明显，此外系统内存的频率通常比独立显卡的显存低很多，因此集成显卡的性能比独立显卡差很多。整合型主板的显卡输出接口一般是VGA接口，也有部分主板能提供DVI接口，比如使用了ATI RS690 芯片组的磐正AT690G Ultra主板就提供了一个VGA和一个DVI接口，当然，这是由主板上的北桥芯片所整合的显示芯片提供的。对于广大的普通用户来说，一般来讲，若不做3D图型设计或其他专业用途，集成显卡和独立显卡的性能基本上差不多，一般家庭用是感觉不出来它们有什么不同的，集成显卡的性能完全适合他们日常办公娱乐，而且优良的兼容性和稳定性、适中的价格以及技术的不断优化等都是集成显卡的优势。独立显卡只是对那些真正需要高速高质显示的专业用户和游戏发烧友才显得有必要。6.1.3 显示卡的技术指标显示卡的主要技术指标包括显存的大小、分辨率、色深、刷新率等。 1、显存的速度与频率显存的速度一般以ns（纳秒）为单位，代表了显存的时钟周期，显存频率是指默认情况下，该显存在显卡上工作时的频率，以MHz为单位。显存频率与显存时钟周期是相关的，二者成倒数关系，也就是显存频率1/显存时钟周期如果是SDRAM显存，其时钟周期为6ns，那么它的显存频率就为1/6ns=1/6*10-9=6 Hz166MHz而对于DDR SDRAM或者DDR2、DDR3，其时钟周期为6ns，那么它的显存频率就为1/6ns=166 MHz，但要了解的是这是DDR SDRAM的实际频率，而不是我们平时所说的DDR显存等效工作频率。因为DDR在时钟上升期和下降期都进行数据传输，其一个周期传输两次数据，相当于SDRAM频率的二倍，也就是“2bit Prefetch(2位预取)”技术。习惯上称呼的DDR频率是其等效工作频率，是在其实际频率上乘以2，就得到了等效工作频率。因此6ns的DDR显存，其显存频率为1/6ns*2=333 MHz。而DDR3则是采用“8 bit Prefetch(8位预取)”机制，要把它的实际频率乘以8，才能得到DDR3的等效工作频率。显存频率一定程度上反应着该显存的速度。显存频率随着显存的类型、性能的不同而不同，SDRAM显存一般都工作在较低的频率上，一般就是133MHz和166MHz，此种频率早已无法满足现在显卡的需求。DDR SDRAM显存则能提供较高的显存频率，主要在中低端显卡上使用，DDR2显存由于成本高并且性能一般，因此使用量不大。DDR3显存是目前高端显卡采用最为广泛的显存类型。不同显存能提供的显存频率也差异很大，主要有400MHz、500MHz、600MHz、650MHz等，高端产品中还有800MHz、1200MHz、1600MHz，甚至更高。但要明白的是显卡制造时，厂商设定了显存实际工作频率，而实际工作频率不一定等于显存最大频率。此类情况现在较为常见，如显存最大能工作在650 MHz，而制造时显卡工作频率被设定为550 MHz，此时显存就存在一定的超频空间。这也就是目前厂商惯用的方法，显卡以超频为卖点。此外，用于显卡的显存，虽然和主板用的内存同样叫DDR、DDR2甚至DDR3，但是由于规范参数差异较大，不能通用，因此也可以称显存为GDDR、GDDR2、GDDR3，各种显存的生产成本也要高于在内存上使用的DDR、DDR2、DDR3。2、位宽（1）显存位宽： 显存位宽是显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数，位数越大则瞬间所能传输的数据量越大，这是显存的重要参数之一。目前市场上的显存位宽有64位、128位和256位三种，人们习惯上叫的64位显卡、128位显卡和256位显卡就是指其相应的显存位宽。显存位宽越高，性能越好价格也就越高，因此256位宽的显存更多应用于高端显卡，而主流显卡基本都采用128位显存。 显存带宽显存频率X显存位宽/8，在显存频率相当的情况下，显存位宽将决定显存带宽的大小。比如说同样显存频率为500MHz的128位和256位显存，那么它俩的显存带宽将分别为：128位500MHz*1288=8GB/s，而256位500MHz*2568=16GB/s，是128位的2倍，可见显存位宽在显存数据中的重要性。 显卡的显存是由一块块的显存芯片构成的，显存总位宽同样也是由显存颗粒的位宽组成。显存位宽显存颗粒位宽显存颗粒数。显存颗粒上都带有相关厂家的内存编号，可以去网上查找其编号，就能了解其位宽，再乘以显存颗粒数，就能得到显卡的位宽。这是最为准确的方法，但施行起来较为麻烦。 （2）显示芯片位宽： 显示芯片位宽是指显示芯片内部数据总线的位宽，也就是显示芯片内部所采用的数据传输位数，目前主流的显示芯片基本都采用了256位的位宽，采用更大的位宽意味着在数据传输速度不变的情况，瞬间所能传输的数据量越大。就好比是不同口径的阀门，在水流速度一定的情况下，口径大的能提供更大的出水量。显示芯片位宽代表了显示芯片内部总线的带宽，带宽越大，可以提供的计算能力和数据吞吐能力也越快，是决定显示芯片级别的重要数据之一。目前已推出最大显示芯片位宽是512位，那是由Matrox（幻日）公司推出的Parhelia-512显卡，这是世界上第一颗具有512位宽的显示芯片。而目前市场中所有的主流显示芯片，包括NVIDIA公司的GeForce系列显卡，ATI公司的Radeon系列等，全部都采用256位的位宽。这两家目前世界上最大的显示芯片制造公司也将在未来几年内采用512位