显卡是个人计算机基础的组成部分之一,将计算机系统需要的显示信息进行转换驱动显示器,并向显示器提供逐行或隔行扫描信号,控制显示器的正确显示,是连接显示器和个人计算机主板的重要组件,是“人机”的重要设备之一,其内置的并行计算能力现阶段也用于深度学习等运算。 显卡的工作原理是什么? 我们在监视器上看到的图像由许多小点组成,这些小点称为“像素”。在最常用的分辨率设置下,屏幕显示超过一百万个像素,并且计算机必须决定如何处理每个像素才能生成图像。为此,它需要一个“转换器”,负责从CPU获取二进制数据,然后将这些数据转换为人眼可以看到的图像。除非计算机主板具有内置图形功能,否则此转换将在图形卡上进行。 图形卡的工作非常复杂,但是其原理和组件很容易理解。在本文中,我们将了解图形卡的基本组件及其功能。此组件互连(PCI) 高级图形端口(AGP) PCIExpress(PCIe) 在这三个接口中,PCIExpress是最新的接口,可以提供最快的图形卡和主板之间的传输速率。此外,PCIe还支持在一台计算机上使用两个图形卡。 大多数图形卡具有两个显示器连接设备。通常,其中一个是支持LCD屏幕的DVI连接器,另一个是支持CRT屏幕的VGA连接器。某些图形卡配备了两个DVI接口。但这并不意味着不能使用CRT屏幕。可以通过适配器将CRT屏幕连接到DVI端口。 大多数人只使用他们拥有的两个显示器连接设备之一。需要使用两个显示器的用户可以购买具有双头输出功能的图形卡,该图形卡可以拆分屏幕并将其显示在两个屏幕上。从理论上讲,如果计算机配备了两个具有双头输出和PCIe接口的图形卡,则可以支持四个显示器。 此Radeon X800XL图形卡具有DVI,VGA和ViVo连接设备。 除了用于主板和显示器的连接设备外,某些图形卡还具有用于以下目的的连接设备: 电视显示:电视输出或S-Video 模拟摄像机:ViVo(视频输入/视频输出) 数码相机:Firewire或USB,某些图形卡还随附电视调谐器。 接下来,我们将研究影响图形卡速度和效率的因素。 DirectX和OpenGL DirectX和OpenGL都是应用程序编程接口,缩写为API。 API提供了用于复杂任务(例如3D渲染)的指令,以帮助软件和硬件更有效地进行通信。开发人员优化了针对特定API大量使用图形的游戏。这就是为什么最新游戏通常需要DirectX或OpenGL的更新版本才能正常运行。 API与驱动程序不同。驱动程序是使硬件能够与计算机的操作系统进行通信的程序。但是,与API的更新版本一样,设备驱动程序的更新版本也可以帮助程序正确运行。 什么是好的图形卡? 顶部的图形卡很容易识别,应该有大量的内存和快速的处理器。此外,与要安装在计算机机箱中的任何其他组件相比,它通常是最有趣的。许多高性能图形卡声称它们需要或直接配备了夸张的风扇或散热器。 但是高端显卡所提供的功能超出了大多数人的实际需求。对于主要使用计算机发送和接收电子邮件,文字处理或上网的用户,带有集成显卡的主板可以提供所有必要的图形功能。对于偶尔玩游戏的大多数用户来说,中档显卡就足够了。只有需要大量3D图形工作的游戏迷和用户才需要高端图形卡。 某些图形卡具有用于电视,视频和电视调谐器的连接设备,例如ATI的All-in-Wonder图形卡。 图形卡性能的一个很好的整体衡量标准是它的帧速率,它以每秒帧数(FPS)为单位进行度量。帧频指示每秒图形卡可以显示多少张完整图像。人眼的处理能力约为每秒25帧,而快速移动的游戏需要至少60FPS的帧速率才能提供流畅的和滚动效果。影响帧速率的因素包括: 每秒生成的三角形或顶点的数量。三维图像由三角形或多边形组成。该指标显示GPU可以计算整个多边形或定义多边形的顶点的速度。一般来说,它显示了图形卡生成线框图像的速度。 像素填充率:该指示器显示GPU在1秒钟内可以处理多少像素,还显示图形卡可以光栅化图像的速度。图形卡的硬件对其速度有直接影响。以下是对图形卡速度影响最大的硬件性能指标及其度量单位: GPU时钟速度(MHz) 内存总线的容量(位) 可用内存量(MB) 内存时钟频率(MHz) 内存带宽(GB / s) RAMDAC速度(MHz) 计算机的CPU和主板也对图形卡的速度产生一定的影响,因为非常快的图形卡无法弥补主板快速传输数据的能力不足。同样,图形卡与主板之间的连接以及其从CPU提取指令的速度也会影响其性能。 超频某些用户选择手动设置其显卡的时钟速度,以提高显卡的性能。这称为超频。人们通常会选择对图形卡的内存进行超频,因为对GPU进行超频可能会导致过热。尽管超频可以获得更好的性能,但也会使制造商的保修失效。
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