产品技术知识培训课件-显卡篇之1-产品结构及功能认知

产品技术知识培训课件显卡篇之产品结构及功能认知目录1.显卡的基础认知2.显卡基本分类普通显卡专业显卡3.显卡基本结构图形芯片（GPU）总线接口类型显卡BIOS显存类型输出接口4.显卡内部架构分离式渲染架构统一式渲染架构

产品结构及功能认知显卡篇显卡产品结构及功能认知一、显卡基础认识显卡的基础认知显卡全称是显示器适配卡，现在的显卡都是3D图形加速卡。它是是连接主机与显示器的接口卡。其作用是将主机的输出信息转换成字符、图形和颜色等信息，传送到显示器上显示。显示卡插在主板的ISA、PCI、AGP、PCI-E扩展插槽中，ISA、PCI、AGP显示卡现已基本淘汰，主流是PCI-E接口的显卡。另外一部分就是集成显卡显卡产品结构及功能认知二、显卡基本分类显卡基本分类普通显卡普通显卡就是普通台式机内所采用的显卡产品，也就是DIY市场内最为常见的显卡产品。之所以叫它普通显卡是相对于应用于图形工作站上的专业显卡产品而言的。普通显卡更多注重于民用级应用，更强调的是在用户能接受的价位下提供更强大的娱乐、办公、游戏、多媒体等方面的性能；而专业显卡则强调的是强大的性能、稳定性、绘图的精确等方面。目前设计制造普通显卡显示芯片的厂家主要有NVIDIA、ATI、SIS等，但主流的产品都是采用NVIDIA、ATI的显示芯片。普通显卡芯片厂方nVIDIA芯片型号nVIDIAGeForce9800GTGPU芯片系列nVIDIA9800系列芯片代号G92制作工艺0.065um核心位宽256bit显卡接口标准支持PCIExpress2.0输出接口2*DVI-I接口,1*HDMI接口显存容量512M显存类型DDRIII显存位宽256bit显存速度1.0ns显存封装MicroBGA/FBGA核心频率650MHz显存频率2000MHz流处理器频率1500MHz流处理器数量112个3DAPI支持DirectX10RAMDAC频率及支持MAX分辨率支持2×400MHzRAMDAC;2048x1536@85MHz,2560x1600显卡基本分类专业显示卡专业显示卡是指应用于图形工作站上的显示卡，它是图形工作站的核心。从某种程度上来说，在图形工作站上它的重要性甚至超过了CPU。与针对游戏、娱乐和办公市场为主的消费类显卡相比，专业显示卡主要针对的是三维动画软件（如3DSMax、Maya、Softimage|3D等）、渲染软件（如LightScape、3DSVIZ等）、CAD软件（如AutoCAD、Pro/Engineer、Unigraphics、SolidWorks等）、模型设计（如Rhino）以及部分科学应用等专业应用市场。专业显卡针对这些专业图形图像软件进行必要的优化，都有着极佳的兼容性。专业显卡芯片厂方：nVIDIA芯片型号：nVIDIAQuadroFX4700X2GPU芯片系列：nVIDIAQuadro系列芯片代号：G92制作工艺：0.055um核心位宽：256bit显卡接口标准：支持PCIExpress2.0输出接口：TV-OUT接口,4*DVI-I接口显存容量：2×1024M显存类型：DDRIII显存位宽：256bit显存封装：MicroBGA/FBGA3DAPI支持：DirectX103D特性：ShaderModel4.0RAMDAC频率及支持MAX分辨率支持2×400MHzRAMDAC;2048x1536@85MHz显卡基本分类普通家用显卡主要针对Direct3D加速，而专业显示卡则是针对OpenGL来加速的。OpenGL（OpenGraphicsLibrary开放图形库）是目前科学和工程绘图领域无可争辩的图形技术标准。OpenGL最初由SGI公司提出，在Win95、98及WindowsNT/Windows2000中均得到支持。OpenGL注重于快速绘制2D和3D物体用于CAD、仿真、科学应用可视化和照片级真实感的游戏视景中。它是一个开放的三维图形软件包，它独立于窗口系统和操作系统，能十分方便地在各平台间移植，它具有开放性、独立性和兼容性三大特点。显卡基本分类专业显示卡在多边形产生速度或是像素填充率等指标上都要优于普通显卡，同时在调整驱动程序以及提供绘图的精确性方面也要强很多。与普通显卡注重的生产成本不同，专业显卡更强调性能以及稳定性，而且受限于用户群体较少，产量很小，因此专业显卡的价格都极为昂贵，不是普通用户所能承受的。显卡基本分类目前专业显卡厂商有3DLabs、NVIDIA和ATI等几家公司，3DLabs公司主要有“强氧（OXYGEN）”和“野猫（Wildcat）”两个系列的产品，是一家专注于设计、制造专业显卡的厂家。NVIDIA公司一直在家用显卡市场的中坚力量，专业显卡领域是近几年才开始涉足，但凭借其雄厚的技术力量，其Quadro系列显卡在专业市场也取得了很大的成功。ATI公司同样也是涉足专业显卡时间不长，它是在收购了原来“帝盟（DIAMOND）”公司的FireGL分部后，才开始推出自己的专业显卡，目前FireGL同样也有不俗的表现。市场还有艾尔莎、丽台等公司也在生产专业显卡，但其并不自主开发显示芯片，而都采用上面三家公司的显示芯片，生产自有品牌的专业显卡。显卡产品结构及功能认知三、显卡基本结构显卡基本结构及功能认知1、图形芯片（GPU）显卡基本结构图形芯片（GPU）图形处理芯片，也就是我们常说的GPU(GraphicProcessingUnit即图形处理单元)。它是显卡的“大脑”，负责了绝大部分的计算工作，在整个显卡中，图形芯片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。显卡所支持的各种3D特效由图形芯片的性能决定，图形芯片也就相当于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。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，这称为“软加速”。而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。现在市场上的显卡大多采用ATI(ATI的图形芯片称为VPU)和NVIDIA两家公司的图形处理芯片。显卡基本结构生产图形芯片的公司主要有NVIDIA，ATI，3DFX，S3，MATROX，SIS，TRIDENT等几家公司。而经过了显卡市场几年激烈的竞争之后，不少原先的老牌如S3，3Dfx等公司都相继退出显卡图形芯片市场，而MATROX也只是在专业显卡领域奋战。现阶段PC图形芯片市场，由ATI和NVIDIA占据的绝大部分份额；老牌图形芯片生产厂商S3在被台湾主板芯片组生产厂商VIA收购后，借APG向PCI-E更新换代的时机，也重返回PC图形芯片市场；和S3同时返回图形芯片市场的还有SIS的子公司XGI，而且也他们也都有推出相应的产品。显卡基本结构七彩虹镭风系列显卡采用ATI的RADEON系列图形芯片设计的显卡；烈火、风行、天行系列显卡是基于NVIDIAAGP接口的Geforce系列设计的显卡；PCI-E接口是为逸彩系列显卡。风速系列是使用S3的S8芯片设计的显卡。另外高端显卡为IGame系列的产品，里面基本涵盖七彩虹出品的最高端显卡产品。附：七彩虹显卡ATI和NVIDIA系列显卡的参数表格。显卡基本结构及功能认知2、总线接口类型显卡基本结构现阶段大部分的显卡所采用的总线是AGP8X总线和PCIExpressx16总线AGP8X(如下图)：显卡基本结构AGP8XAGP（AcceleratedGraphicsPort）加速图形端口是在PCI图形接口的基础上发展而来的。1996年7月AGP1.0图形标准问世，分为1X和2X两种模式，数据传输带宽分别达到了266MB/s和533MB/s。这种图形接口规范是在66MHzPCI2.1规范基础上经过扩充和加强而形成的，其工作频率为66MHz，工作电压为3.3v，在一段时间内基本满足了显示设备与系统交换数据的需要。AGP总线经过1X，2X，4X发展到AGP8X，其数据传输带宽达到了2.1GB/s。注意：AGP4X和AGP8X是相互兼容的(其电压都为1.5V)，也就是说采用AGP4X总线构架的显卡可以使用在支持AGP8X的主板上，同样采用AGP8X总线构架的显卡也可以使用在支持AGP4X的主板上。显卡基本结构PCIExpressx16(如下图)PCIExpress是新一代的总线接口，PCIExpress采用了目前业内流行的点对点串行连接，比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到PCI所不能提供的高带宽。相对于传统PCI总线在单一时间周期内只能实现单向传输，PCIExpress的双单工连接能提供更高的传输速率和质量，它们之间的差异跟半双工和全双工类似显卡基本结构PCIExpress的接口根据总线位宽不同而有所差异，包括X1、X4、X8以及X16（X2模式将用于内部接口而非插槽模式）。较短的PCIExpress卡可以插入较长的PCIExpress插槽中使用。PCIExpress接口能够支持热拔插，这也是个不小的飞跃。PCIExpress卡支持的三种电压分别为+3.3V、3.3Vaux以及+12V。用于取代AGP接口的PCIExpress接口位宽为X16，将能够提供5GB/s的带宽，即便有编码上的损耗但仍能够提供约为4GB/s左右的实际带宽，远远超过AGP8X的2.1GB/s的带宽。显卡基本结构PCIExpress规格从1条通道连接到32条通道连接，有非常强的伸缩性，以满足不同系统设备对数据传输带宽不同的需求。例如，PCIExpressX1规格支持双向数据传输，每向数据传输带宽250MB/s，PCIExpressX1已经可以满足主流声效芯片、网卡芯片和存储设备对数据传输带宽的需求，但是远远无法满足图形芯片对数据传输带宽的需求。因此，必须采用PCIExpressX16，即16条点对点数据传输通道连接来取代传统的AGP总线。PCIExpressX16也支持双向数据传输，每向数据传输带宽高达4GB/s，双向数据传输带宽有8GB/s之多，相比之下，目前广泛采用的AGP8X数据传输只提供2.1GB/s的数据传输带宽。显卡基本结构尽管PCIExpress技术规格允许实现X1（250MB/秒），X2，X4，X8，X12，X16和X32通道规格，但是依目前形式来看，PCIExpressX1和PCIExpressX16将成为PCIExpress主流规格，同时芯片组厂商将在南桥芯片当中添加对PCIExpressX1的支持，在北桥芯片当中添加对PCIExpressX16的支持。除去提供极高数据传输带宽之外，PCIExpress因为采用串行数据包方式传递数据，所以PCIExpress接口每个针脚可以获得比传统I/O标准更多的带宽，这样就可以降低PCIExpress设备生产成本和体积。另外，PCIExpress也支持高阶电源管理，支持热插拔，支持数据同步传输，为优先传输数据进行带宽优化。显卡基本结构在兼容性方面，PCIExpress在软件层面上兼容目前的PCI技术和设备，支持PCI设备和内存模组的初始化，也就是说目前的驱动程序、操作系统无需推倒重来，就可以支持PCIExpress设备。目前主流的显卡都是使用PCI-E2.0的总线规范，下面让我们来看一下PCI-E2.0的总线标准。显卡基本结构PCIExpress2.0PCIExpress2.0是PCIExpress总线家族中的第二代版本。其中第一代的PCIExpress1.0标志于2002年正式发布，它采用高速串行工作原理，接口传输速率达到2.5GHz，而PCIExpress2.0则在1.0版本基础上更进了一步，将接口速率提升到了5GHz，传输性能也翻了一番。目前新一代芯片组产品均可支持PCIExpress2.0总线技术，X1模式的扩展口带宽总和可达到1GB/s，X16图形接口更可以达到16GB/s的惊人带宽值。显卡基本结构PCIExpress2.0保持对现行1.0/1.1规范的兼容，旧的PCIExpress扩展卡依然可以在PCIExpress2.0规范的系统中正常运行。同样，PCIExpress2.0扩展设备也可以工作在1.0的体统中，只不过此时设备必须工作在1.0兼容模式下。PCIExpress2.0已经正式开始进入实用阶段，AMD的RadeonHD3800系列和NVIDIA的GeForce9系列显示卡都采用PCIExpress2.0接口技术，新一代芯片组也都全部支持PCIExpress2.0。PCIExpress2.0的引入将给计算机的图形性能带来积极的影响。显卡基本结构及功能认知3、显卡BIOS显卡BIOS显卡BIOS也就是VGABIOS，跟主板BIOS差不多，每张显卡都会有一个BIOS，即显示芯片与驱动程序之间的控制程序，记录了显卡图形芯片和显存的型号参数、规格等相关等信息。一般存放在一块小的存储器芯片。显卡基本结构及功能认知4、显存类型显存类型全称显示内存，与主板上的内存功能基本一样，显存分为帧缓存和材质缓存，通常它是用来存储显卡图形芯片所处理的数据信息及材质信息。当显卡图形芯片处理完数据后会将数据输送到显存中，然后RAMDAC从显存中读取数据，并将数字信号转换为模拟信号，最后输出到显示屏。所以显存的速度以及带宽直接影响着一块显卡的速度，即使你的显卡图形芯片很强劲，但是如果板载显存达不到要求，无法将处理过的数据即时传送。目前市场上，显卡最常见和采用得最多的显存品牌有SAMSUNG(三星)、Hynix(现代)、Infineon(英飞凌)、Elixir(南亚)的显存。显存类型-DDR目前被广泛使用的显存有DDR、DDR2和DDR3，高端产品甚至搭配DDR4、DDR5，而SDRAM已经被淘汰了。DDR（DualDateRateSDRSM，DDRSDRAM）SDRAM是由JEDEC（电子设备工程联合委员会）进行开发的新生代内存技术标准。它在时钟触发沿的上、下沿都能进行数据传输，工作电压2.5V。显存类型-DDR2DDR2（DoubleDataRate2）它与上一代DDR内存技术标准最大的不同就是，虽然同是采用了在时钟的上升/下降延同时进行数据传输的基本方式，但DDR2内存却拥有两倍于上一代DDR内存预读取能力（即：4bit数据读预取）。换句话说，DDR2内存每个时钟能够以4倍外部总线的速度读/写数据，并且能够以内部控制总线4倍的速度运行。显存类型-DDR3DDR3显存可以看作是DDR2的改进版，二者有很多相同之处，例如采用1.8V标准电压、主要采用144Pin球形针脚的FBGA封装方式。不过DDR3核心有所改进：DDR3显存采用0.11微米生产工艺，耗电量较DDR2明显降低。此外，DDR3显存采用了“PseudoOpenDrain”接口技术，只要电压合适，显示芯片可直接支持DDR3显存。当然，显存颗粒较长的延迟时间(CASlatency)一直是高频率显存的一大通病，DDR3也不例外，DDR3的CASlatency为5/6/7/8，相比之下DDR2为3/4/5。显存类型-DDR4、5DDR4显存颗粒拥有更先进的制造工艺和更低的工作电压，并且可以工作在更高的工作频率下，其显存带宽达到了惊人的102.4GB/s。目前ATI的高端显卡中HD2600和HD3870系列DDR5运行速度可达6GHz，即单颗显存带宽高达24GB/s.如此大的规格提高必然可以带来显卡性能的大幅提升，同时也为游戏和软件设计带来更大的便利，减少带宽不足的限制。由于工作电压为1.5v，相比GDDR3/4的1.8V更低，在提高性能的同时，GDDR5的功耗将会更低，更省电。据称GDDR5颗粒将比GDDR4省电20%。目前ATI的高端显卡HD4870和HD4890使用的是DDR5的显存，性能非常强悍。互动环节问题一：显存是不是越大越好？问题二：是不是显卡的显存越大那么显示速度就越好了？是不是显卡就玩网络游戏就不卡了？互动部分1.显存全称显示内存，和我们计算机里的内存功能基本相同。其主要功能是用于负责存储显示芯片所处理的各种数据，其容量越大贴图精度也会越高，因而从某种意义上来讲显存增大性能也会得到显著提升。但对于普通用户而言一味的追求大容量显存只会增加开支，128M显存容量的显卡足以应付当前大多数游戏与工作软件的需求，为此应该根据自己的实际情况购买产品。显存对于显卡的意义不亚于显示核心，涉及到的参数除了容量之外还有带宽、速度、封装类型等等，因此下面我们就显存涉及到的一些参数规格进行名词解释。2.网络游戏的配置不光是看显卡的性能，还要考虑宽带和内存。显存固然重要！但是显卡芯片组也非常重要！如果两者兼备那就是最佳了！至于游戏是否卡就要再引入两个概念了就是CPU的占用和网络的速度，现在多数的问题出在网络连接上（在你的机器配置高于标准配置甚至高于推荐配置时），由于现在的网络游戏数据量比较大！所以在玩家再线很多时或者所在地点（游戏中）数据交换量大时，服务器就会吃不消，造成卡机现象就非常难免了！！显卡基本结构及功能认知5、输出接口VGA接口(VideoGraphicsArray视频图形阵列)接口,也就是D-Sub15接口，作用是将转换好的模拟信号输出到CRT或者LCD显示器中。现在几乎每款显卡都具备有标准的VGA接口，因为目前国内的显示器，包括LCD，大都采用VGA接口作为标准输入方式。标准的VGA接口采用非对称分布的15pin连接方式，其工作原理是将显存内以数字格式存储的图象信号在RAMDAC里经过模拟调制成模拟高频信号，然后在输出到显示器成像。它的优点有无串扰、无电路合成分离损耗等。DVI接口DVI，全称DigitalVisualInterface，数字视频接口，可以支持的最大支持分辨率为1600x1200，目前常见的DVI接口有两种，分别是DVI-D与DVI-I，DVI-D仅支持数字信号，而DVI-I则可以支持模拟信号。DVI-IDVI-DTV-OUT接口(S端子)TV-OUT接口，也叫做SeparateVideo也就是S端子，是指显卡输出信号到电视机的接口，它是在AV接口的基础上将色度信号C和亮度信号Y进行分离，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，从而得到相比AV接口以得到最佳的显示效果。可以支持最大的分辨率为1024x768.VIVO接口VIVO功能，是指显卡同时具备VIDEOIN和VIDEOOUT功能，通俗说法就是同时支持视频采集和视频输出功能。视频输出功能是指显卡通过S-VIDEO接口把信号输出到连接S-VIDEO接口的显示设备上（常见的设备是带S-VIDEO接口的电视机），视频采集功能是指显卡采集视频信号。AV端子AV输出端子（标准视频输入/输出RCA接口）但由于AV接口传输的仍是一种亮度/色度（Y/C）混合的视频信号，仍需显示设备对其进行亮/色分离和色度解码才能成像,，种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失。也是因为此原因极少数显卡才有带AV接口。HDMI接口HDMI的英文全称是“HighDefinitionMultimedia”，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。DisplayPort接口DisplayPort支持的宽带高达10.8GB/s，这个足以让它的竞争对手汗颜。即使HDMI1.3也有一定差距。这样，DisolayPort完全支持了WQXGA+，QXGA的分辨率，色深完全支持到了30及36位。这样丰富的色彩，恐怕已经到了肉眼无法识别的程度了，可见DisplayPort的强度。DisplayPort借鉴了HDMI的优势，完全实现了视频音频一条线，在结构上，有一个辅助通道完全实现了音频的传输。同轴接口目前有部分显卡自带同轴的输出接口，能与主板上的同轴输入接口对接实现HDMI声音输出，一般在NVIDIA的显卡上才会出现这种接口。互动部分你认为哪一种接口将会成为主流？为什么？显卡产品结构及功能认知四、显卡内部架构显卡内部架构1、分离式渲染架构分离式渲染架构从DirectX7.0到DirectX9.0，DirectX一直遵循“分离渲染架构”，也就是顶点渲染引擎和像素渲染引擎分开设计，这造成了ATI和NVIDIA以及其他竞争者只能尽可能增加像素渲染单元的数目来增强显卡性能，由此导致GPU晶体管的数目越来越大，发热量也随之剧增。分离式渲染架构显卡的渲染管线是显示核心（也就是显卡的CPU，显卡的心脏，学名叫显示处理单元）的重要组成部分。当时显卡（主要是针对微软DirectX（驱动和操作系统的接口技术）的版本来说的）都是非统一架构的，也就是分为顶点渲染和像素渲染。那么在显示核心的内部就分为两大区域，一个区域就是顶点渲染单元（也叫顶点着色或顶点着色引擎），主要负责描绘图形，也就是建立模形。一个就是像素渲染管线（也叫像素渲染管道），主要负责把顶点绘出的图形填上填色。然后再加上纹理贴图单元贴上纹理，一个精美的图形就出来了。分离式渲染架构右图是Direct3D9的标准流水线，在这个流水线中，顶点和索引被VertexShader吃进去，经过变换处理后，就会流进Setup引擎作光栅化，然后经过PixelShader做算术计算和纹理贴图，最后经过ROP作Z/Stencil测试以及混合，写回到视频内存内，部分结果会被用作rendertarget供PixelShader使用或者以R2VB的方式流回到VertexShader。在D3D9中，视频内存被划分成顶点缓存和纹理缓存。DirectX9Pipeline顶点着色单元顶点着色单元是显示芯片内部用来处理顶点(Vertex)信息并完成着色工作的并行处理单元。顶点着色单元决定了显卡的三角形处理和生成能力，所以也是衡量显示芯片性能特别是3D性能的重要参数。

顶点(Vertex)是图形学中的最基本元素，在三维空间中，每个顶点都拥有自己的坐标和颜色值等参数，三个顶点可以构成成一个三角形，而显卡所最终生成的立体画面则是由数量繁多的三角形构成的，而三角形数量的多少就决定了画面质量的高低，画面越真实越精美，就越需要数量更多的三角形来构成。顶点着色单元就是处理着些信息然后再送给像素渲染单元完成最后的贴图工作，最后再输出到显示器就成为我们所看到的3D画面。而显卡的顶点处理能力不足，就会导致要么降低画质，要么降低速度。在相同的显示核心下，顶点着色单元的数量就决定了显卡的性能高低，数量越多也就意味着性能越高，例如具有6个顶点着色单元的GeForce6800GT就要比只具有5个顶点着色单元的GeForce6800性能高：但在不同的显示核心架构下顶点着色单元的数量多则并不一定就意味着性能越高，这还要取决于顶点着色单元的效率以及显卡的其它参数，例如具有4个顶点着色单元的Radeon9800Pro其性能还不如只具有3个顶点着色单元的GeForce6600GT。顶点着色单元顶点着色器的作用，简单来说，就是产生顶点的。而顶点，就是在游戏当中，用来构成多变形的东西。我们知道，在游戏当中，所有的人、动物、建筑物、树木、交通工具等，全部都是由多边形构成的。在空间当中，至少4个顶点，就可以构成一个四面体。如金字塔形，就是由四个顶点构成的立体图形。所以，顶点的数量越多，那么产生多变形的数量也就越多。游戏的画面也就越细腻，越逼真。回想一下90年代早期3D游戏，由于硬件落后，产生的多变形数量少得可怜，游戏中的人物都是“方脸”、“方胳膊”。到了现在，由于硬件的日益强大，人物的构成越来越细腻。别说方胳膊了，现在就连胳膊上的骨节都可以逼真的表现出来。顶点是由顶点着色器产生的，所以说，顶点着色器的数量越多，性能越强，那么产生的多变形的数量也就越多。因此可以说，顶点着色器的性能，直接决定了显卡的3D性能。渲染管线渲染管线也称为渲染流水线，是显示芯片内部处理图形信号相互独立的的并行处理单元。在某种程度上可以把渲染管线比喻为工厂里面常见的各种生产流水线，工厂里的生产流水线是为了提高产品的生产能力和效率，而渲染管线则是提高显卡的工作能力和效率。渲染管线的数量一般是以像素渲染流水线的数量×每管线的纹理单元数量来表示。例如，GeForce6800Ultra的渲染管线是16×1，就表示其具有16条像素渲染流水线，每管线具有1个纹理单元；GeForce4MX440的渲染管线是2×2，就表示其具有2条像素渲染流水线，每管线具有2个纹理单元等等，其余表示方式以此类推。渲染管线的数量是决定显示芯片性能和档次的最重要的参数之一，在相同的显卡核心频率下，更多的渲染管线也就意味着更大的像素填充率和纹理填充率，从显卡的渲染管线数量上可以大致判断出显卡的性能高低档次。但显卡性能并不仅仅只是取决于渲染管线的数量，同时还取决于显示核心架构、渲染管线的的执行效率、顶点着色单元的数量以及显卡的核心频率和显存频率等等方面。一般来说在相同的显示核心架构下，渲染管线越多也就意味着性能越高，例如16×1架构的GeForce6800GT其性能要强于12×1架构的GeForce6800，就象工厂里的采用相同技术的2条生产流水线的生产能力和效率要强于1条生产流水线那样；而在不同的显示核心架构下，渲染管线的数量多就并不意味着性能更好，例如4×2架构的GeForce2GTS其性能就不如2×2架构的GeForce4MX440，就象工厂里的采用了先进技术的1条流水线的生产能力和效率反而还要强于只采用了老技术的2条生产流水线那样。像素着色器像素着色器，是运行像素着色程序的。简单来说，我们在游戏中所看到的各种各样的：“光影效果”，就是由像素着色器产生的。比如说，游戏中的日出，日落，闪电，灯光，火焰等等。游戏中的“水”也是由像素着色器进行运算的。我们在玩动作游戏时，比如三国无双，鬼泣4等的时候，你操纵主角挥舞着武器，砍杀敌人时，武器所产生的那些眩目的“刀光剑影”效果，也是像素着色器产生的。因此可以说，像素着色器的数量，性能，直接决定了显卡“光影效果”的强弱。这样，分离式渲染架构的显卡在处理游戏时，顶点着色器负责产生多边形，像素着色器负责产生光影效果。两者共同运作，才有了绚丽的游戏画面。显卡内部架构2、统一式渲染架构统一式渲染架构而在DirectX10中，将不再有像素和顶点之分。DirectX10最显著的变化就是完全放弃GPU当中的固定渲染模式，并且支持GPU行为的完全自由化，即GPU不在明确划分像素着色和顶点着色单元，并且支持多种任务，如2D/3D/视频加速等等任务的自由分配。这里需要注意的是，统一渲染架构是将顶点渲染和像素渲染的硬件处理单元统一起来，并不是没有顶点和像素渲染操作。实际上3D图形的渲染过程依然是先顶点再进行表面渲染处理，只不过顶点和像素都会调用统一的Shader单元，而不是原来的顶点单元和像素管线！统一式渲染架构统一渲染架构，到底“统一”了那些东西呢？实际上，统一渲染架构最主要的地方，也就是和分离式渲染架构相比变化最大的地方，就是他把顶点着色器和像素着色器合在了一起，成为了一个整体。从此，不再有顶点着色器和像素着色器的概念了。而是有了一个新的名字，叫做“通用着色器”，也就是“流处理器”。通用着色器这个词的意思非常明显，意思就是，每一个通用着色器，都同时拥有像素着色器和顶点着色器的功能。可以理解为，通用着色器是“全能”的。以前的顶点着色器，只会构建多边形，而像素着色器，只会渲染光影。而通用着色器，既会构建多边形，又会渲染光影。这就是通用着色器的意思。同时，也是统一渲染架构的工作原理，也是统一渲染架构最重要的组成部分。统一式渲染架构统一渲染架构的优点：1．动态分配运算单元，提升利用率在统一渲染架构下，每个处理单元都可以进行顶点和像素的运算，这样一来，无论是怎样的游戏，都能够充分利用显卡的资源，再也不会有一些处理单元闲置，一些处理单元负载过高的情况出现了。在需要大量顶点运算的游戏中，UnifiedShader将被分配去做顶点的运算，