计算机维护：独立显卡结构简介

2023-11-18 理论教育版权反馈

【摘要】：图5-1PCIE X16 显卡1.显示芯片及散热风扇显示芯片是显卡的接口部件，是显卡的“CPU”，它直接决定了显卡档次的高低和性能的好坏。显示芯片的主要任务是处理计算机系统传送给显卡的视频信息，并对这些信息进行构建、渲染等工作。图5-3显卡VGA 接口2）DVI 接口DVI接口又称为数字接口。图5-4DVI-D 接口图5-5DVI-I 接口6.总线接口显卡总线接口是指显卡与主板连接时所采用的接口方式。目前主要采用的显卡接口方式有AGP 接口和PCI Express 接口。

一款独立显卡通常由显示芯片、显存、RAMDAC（Random Access Memory Digital/Analog Convertor，随机存取内存数/模转换器）、显卡BIOS、总线接口、VGA、S 端子等部分组成。

图5-1 所示为一款PCI Express X16 显卡。

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图5-1　PCIE X16 显卡

1.显示芯片及散热风扇

显示芯片是显卡的接口部件，是显卡的“CPU”，它直接决定了显卡档次的高低和性能的好坏。显示芯片的主要任务是处理计算机系统传送给显卡的视频信息，并对这些信息进行构建、渲染等工作。不同的显示芯片在内部结构和性能上都有着显著的差异。同时，采用不同制造工艺的显示芯片，它们的核心频率和显卡的集成度也各不相同。显示芯片的制造工艺经历了0.5 mm、0.35 mm、0.25 mm、0.18 mm、0.15 mm、0.13 mm 和0.09 mm 等几个发展阶段。目前，设计、制造显示芯片的厂家有NVIDIA、ATI、SIS、3DLabs等几家公司。因为显示芯片的处理速度很快，因此在工作过程中会产生大量的热量。为了帮助显卡散热，许多显卡专门为显示芯片安装了散热风扇。

2.显示内存

显示内存简称为显存，也叫作帧缓存，它用来暂时存放显示芯片处理的数据或即将提取的渲染数据。显存也是显卡的核心部件之一，它的优劣和容量大小直接决定显卡的最终性能表现。可以这样理解，显示芯片决定了显卡所能提供的功能及其基本性能，而显卡性能能否更充分地发挥出来则在很大程度上取决于显存。无论显示芯片的性能如何优秀，最终其性能的发挥都要依靠配套的显存。因此，如何有效地提高显存的效能也就成了提高整个显卡效能的关键。衡量显存性能好坏的参数主要有显存位宽（显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数，目前有8 位、64 位、256 位等几种位宽）、显存容量（显存能存储数据的多少，目前主要有16 MB、32 MB、64 MB、128 MB 和256 MB 等几种容量）、显存频率、显存带宽（指显示芯片与显存之间的数据传率，以字节为单位，计算公式：显存带宽=工作频率×显存位宽/8）、显存类型（主要有RAM 显存、DDR 显存、DDR 2 显存和DDR 3 显存等几种）、显存封装（主要有QFP、TSOP-II、BGA 等几种封装形式）等几项。分辨率越高，像素也就越多，故要求的显存容量也就越大。

3.RAMDAC

RAMDAC 即随机存取内存数模转换器，它的主要作用是将暂存于显存中要输出的数字信号转换为显示器能够识别并显示出来的模拟信号，它的转换速率以“MHz”表示。

4.VGA BIOS 芯片

显卡的BIOS 芯片中存储了显卡的硬件控制程序和相关信息（如产品标识）。前几年生产的显卡的BIOS 芯片大小与主板BIOS 一样，现在显卡的BIOS 很小，大小与内存条上的SPD 相同。显卡的BIOS 如图5-2 所示。

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图5-2　显卡的BIOS

5.显卡输出接口

显卡的输出接口就是计算机与显示器之间的桥梁，它负责向显示器输出显卡处理过的图像信号。显卡的显示接口有SV（Separate Video，分离视频）端子、DVI（Digital Visual Interface，数字视频接口）和VGA（Video Graphics Adapter，视频图形适配器）。(www.chuimin.cn)

1）模拟VGA 接口

VGA 接口是一种D 型接口，接口为15 针母插座，15 个孔平均被分成三排。VGA 接口是显卡上应用最为广泛的接口类型，绝大多数的显卡都带有此种接口。显卡VGA 接口如图5-3 所示。

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图5-3　显卡VGA 接口

2）DVI 接口

DVI（Digital Visual Interface，数字视频接口）接口又称为数字接口。目前的DVI 接口主要是DVI-D 和DVI-I 两种，DVI-D 只能传送数字信号，而完整的DVI-I 可同时兼容数字信号和模拟信号。数字接口与传统的模拟信号接口相比，具有更高的清晰度，是目前比较流行的接口。DVI-D 接口如图5-4 所示。

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VGA 信号接口可以连接在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带有相关的转换接头。DVI-I 接口如图5-5 所示。

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图5-4　DVI-D 接口

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图5-5　DVI-I 接口

6.总线接口

显卡总线接口是指显卡与主板连接时所采用的接口方式。显卡的接口决定着显卡与系统之间数据传输的最大带宽，不同接口的显卡性能差异较大。目前主要采用的显卡接口方式有AGP 接口和PCI Express 接口。AGP 接口的传输速率最高可以达到2133 MB/s（AGP 3.0 标准）；PCI Express 接口是一种新型显卡接口，它的最大传输速度可以达到8 GB/s（PCl Express X16 全双工标准），是未来显卡接口的发展趋势。

7.HDMI（High Definition Multimedia Interface，高清晰多媒体接口）

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