信息化的時(shí)代使得電腦的普及率越來(lái)越高,如今基本上每家都配有電腦。而電腦的硬件配置是決定電腦性能高低的關(guān)鍵,我們一般 DIY 電腦的時(shí)候最主要的還是從 CPU、顯卡、內(nèi)存、主板和硬盤這幾個(gè)硬件入手,今天我們主要講一下顯卡的知識(shí)。
顯卡的定義及功能
我們知道計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)是二進(jìn)制的,也就是“0”和“1”。但是我們總不能直接將“0”和“1”輸出到顯示器上,所以這時(shí)候就需要用到顯卡。顯卡也稱顯示適配器、圖形適配器,一般安裝在主板上,并有接口和顯示器相連,是主機(jī)與顯示器之間的“橋梁”。用于控制電腦的數(shù)據(jù)輸出,將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成圖像并成功輸出。
顯卡主要是由顯存、顯示芯片、數(shù)模轉(zhuǎn)換器、VGA BIOS、接口等這幾部分組成。其中比較重要的是以下三個(gè)部件。
顯存:即顯卡內(nèi)存,用于存放需要處理的數(shù)據(jù)。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器:將離散數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成模擬量的轉(zhuǎn)換器。
VGA BIOS:Video Graphics Array Basic Input Output System,即顯卡基本輸入輸出系統(tǒng)。
而顯卡需要將處理過(guò)后的圖形傳輸?shù)斤@示器上,則需要經(jīng)過(guò)以下過(guò)程。
CPU 將數(shù)據(jù)通過(guò)總線傳輸?shù)斤@卡中的顯示芯片中。
顯示芯片將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,并將數(shù)據(jù)存放在顯存中。
根據(jù)實(shí)際的顯示設(shè)備,數(shù)模轉(zhuǎn)換器判斷是否需要對(duì)顯存中的數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換。
數(shù)模轉(zhuǎn)換器將轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)通過(guò)接口傳輸?shù)斤@示器上。
顯卡的分類及接口
顯卡根據(jù)是否與主板集成可大致分為兩類:集成顯卡和獨(dú)立顯卡。
集成顯卡
集成顯卡是指與 CPU(中央處理器)內(nèi)置在同一封裝中的 GPU(圖形處理單元) 。集成的顯卡一般不帶有顯存,而是使用系統(tǒng)的一部分主內(nèi)存作為顯存,具體的數(shù)量一般是系統(tǒng)根據(jù)需要自動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)整的。顯然,如果使用集成顯卡運(yùn)行需要大量占用內(nèi)存的空間,對(duì)整個(gè)系統(tǒng)的影響會(huì)比較明顯。
獨(dú)立顯卡
顧名思義獨(dú)立顯卡是將顯示芯片及相關(guān)器件制作成一個(gè)獨(dú)立于電腦主板的板卡,成為專業(yè)的圖像處理硬件設(shè)備。其性能遠(yuǎn)比集成顯卡優(yōu)越,不僅可用于一般性的工作,還具有完善的 2D 效果和很強(qiáng)的 3D 水平。一般我們玩游戲或者使用大型辦公軟件時(shí)都是用的獨(dú)立顯卡。
而顯卡的接口主要有四種:ISA、PCI、AGP、PCI-E。但是迄今為止電腦的主板上已經(jīng)沒(méi)有了 ISA、AGP 顯卡接口的位置,只留有幾個(gè) PCI 接口和 PCI-E 接口。
ISA:ISA 接口屬于早期的一種接口,可以連接網(wǎng)卡、聲卡等。由于工作頻率低、傳輸速度慢,性能比較差,所以逐漸被 PCI 接口所替代。
PCI:與 ISA 同期的一種接口,一般反應(yīng)速度比較慢。CPU 無(wú)法直接讀取顯卡中的數(shù)據(jù)。
AGP:在 PCIe 沒(méi)有出現(xiàn)以前,是當(dāng)時(shí)顯卡的主要接口,但其散熱功能一直被人所詬病,所以逐漸淡出了市場(chǎng)。
PCI-E:總線類型不同于 PCI,CPU 可直接讀取數(shù)據(jù),反應(yīng)速度快,傳輸速率高,兼容性比 PCI 高。
所以目前大多是的獨(dú)立顯卡用的都是 PCI-E 接口。
顯卡的歷史及發(fā)展
在上世紀(jì) 80 年代 IBM 推出個(gè)人電腦時(shí),同時(shí)也提供了 2 種類型的顯卡,單色顯卡(MDA,Monochrome Display Adapter)和彩色繪圖卡 (CGA,Color Graphics Adapter)。1982 年,又推出了功能更加強(qiáng)大的 MGA(Monochrome Graphic Adapter )顯卡,使得圖形第一次出現(xiàn)在個(gè)人電腦上。
在 2D 時(shí)代向 3D 時(shí)代推進(jìn)的過(guò)程中,不能忽略的顯卡就是 Trident 8900/9000 顯卡,它第一次使顯卡成為一個(gè)獨(dú)立的配件出現(xiàn)在電腦里,而不再是集成的一塊芯片。而后其推出的 Trident 9685 更是第一代 3D 顯卡的代表。不過(guò)真正稱得上開啟 3D 顯卡大門的卻應(yīng)該是 GLINT 300SX,雖然其 3D 功能非常簡(jiǎn)單,但卻具有里程碑的意義。
1995 年,3Dfx 推出了業(yè)界的第一塊真正意義的 3D 圖形加速卡:Voodoo。
從 99 年到 2000 年,NVidia 終于爆發(fā),它在 99 年推出了第一代包含 GPU(圖形處理器,GraphicsProcessingUnit)的革命性顯卡 ——Geforce 256。把原來(lái)由 CPU 計(jì)算的數(shù)據(jù)直接交給顯示芯片處理,大大解放了 CPU,也提高了芯片的運(yùn)用效率。。
踏入 2001 年以后,類似桌面處理器市場(chǎng)的 Intel 和 AMD,顯卡市場(chǎng)演變?yōu)?NVidia 與 ATI 兩雄爭(zhēng)霸的局勢(shì)。nVidia 方面,依仗剛剛推出的 Geforce 3 系列占據(jù)了不少市場(chǎng),而作為與之相抗衡的 ATI Radeon 8500/7500 系列,使用 0.15 微米工藝制造,采納使用了不少新技術(shù)。
進(jìn)入 2005 年,PCI-E 平臺(tái)已漸漸為普通用戶所了解和接受。顯卡也漸漸進(jìn)入到 PCI-E 平臺(tái)的時(shí)代。就像 AGP 取代 PCI 一樣,PCI-E 接口代替 AGP 接口的趨勢(shì)不可避免。不過(guò)有一點(diǎn)可以肯定的是,新技術(shù)總能為用戶帶來(lái)更快更好的顯示效果,滿足玩家心動(dòng)刺激的感官享受。
顯卡的命名規(guī)則
顯卡是如何命名的?
顯卡品牌主要分為 NVIDIA 和 AMD 兩種:
NVIDIA 顯卡,以 NVIDIA GeForce RTX 3060 TI 為例。
NVIDIA:顯卡品牌名,英偉達(dá)顯卡。
GeForce:顯卡產(chǎn)品的英文商標(biāo),是英偉達(dá)核心產(chǎn)品之一。
RTX:代表顯卡定位,GTX 代表高端,GTS 代表中端,GT 代表低端,RTX 代表新一代高端。
30:代表的是第幾代,這張顯卡就是第 30 代顯卡,越高性能越強(qiáng)。
6:顯卡性能檔次的定位,數(shù)字越高在這一代里性能就越強(qiáng)。
TI:代表特殊版本。TI 是增強(qiáng)版,Super 代表小幅增強(qiáng)版,SE 削弱版,M 是移動(dòng)版(筆記本),沒(méi)有后綴則代表普通版。
AMD 顯卡,以 AMD Radeon RX 6700 XT 為例。
AMD:顯卡品牌名,AMD 顯卡。
Radeon:顯卡系列名稱,有 Radeon、Radeon Pro 等。
RX: 顯卡的細(xì)分名稱。
6:代表系列號(hào),6 代表第 6 系列(也可以說(shuō)第 6 代),基本上越大越好。
70:顯卡性能檔次的定位,數(shù)字越高在這一系列里性能就越強(qiáng)。
XT: 代表特殊版本,大致(不絕對(duì))性能排序 XTX > XT > XL / GTO > Pro / gt > SE,沒(méi)有后綴則代表普通版。
顯卡的未來(lái)
2020 年,由于比特幣的價(jià)格持續(xù)暴漲,掀起了國(guó)內(nèi)的“挖礦熱”。因?yàn)轱@卡 GPU 使用的通用計(jì)算方式,所以它的多線程計(jì)算能力更強(qiáng),算力更加強(qiáng)大。導(dǎo)致對(duì)于顯卡的瘋狂搶購(gòu),造成市面上的顯卡經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一卡難求的情況,以至于顯卡瘋狂漲價(jià)。
而現(xiàn)在,隨著比特幣的價(jià)格回落,和國(guó)家相關(guān)部門對(duì)虛擬貨幣的規(guī)范化管理,導(dǎo)致顯卡價(jià)格回落,行業(yè)逐漸回歸理性,所以大部分人認(rèn)為顯卡價(jià)格的波動(dòng)其中最重要的因素就是虛擬貨幣的起落。
人們對(duì)美好畫質(zhì)的追求、AR / VR 等虛擬場(chǎng)景要想落地到普通人的身邊,我們對(duì)于顯卡的性能要求會(huì)越來(lái)越高。人們的需求,就是顯卡不斷技術(shù)突破創(chuàng)新的源頭和動(dòng)力。
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