初识硬件之显卡篇

硬件周刊

聂阳德

今年的显卡市场红红火火，林林总总的产品层出不穷，刚接触硬件的朋友们不免有些疑惑。其实显卡的构造都差不多的，一般都包括PCB基板、显卡芯片、显存、显卡BIOS、散热片(散热风扇)等等，如(（图1）)，今天，就让我们来认识它吧！

一、显卡芯片

显卡芯片是显卡的心脏，它负责处理各种各样的图像信号。如果把显卡比作一台小型电脑的话，显示芯片则相当于CPU，所以一块显卡采用何种显示芯片大致上决定了该显卡的性能。

1.显卡芯片与显卡的区别

说起显卡芯片，很多菜鸟都会将它与“显卡”混为一谈，比如说这“钛”、“镭”、“GeForce”、“TNT”等等名词，它们代表的是显卡芯片的类型，只是显卡芯片的“雅称”而已；而“NVIDIA”、“ATI”等则是生产这些显卡芯片的厂商名，至于“微星显卡”、“小影霸”等等则说的是成品显卡的生产商。显卡芯片与显卡的关系有点像“发动机”与“汽车”的关系──有人自己只做发动机，却不生产汽车，而有人是既自己做汽车，同时也卖发动机给别人，让别人去生产汽车。在几大显卡芯片制造商中，NVIDIA、SiS、Power VR等公司自己不生产显卡，而是将研发出来的显卡芯片出售给其他显卡生产厂商来制造显卡成品；ATI公司自己生产显卡，同时也提供自己的芯片给其他厂商来生产显卡；而Matrox公司则是“自产自销”，不愿意别人插手自己的显卡制造业务。

2.显卡芯片在哪里

回头再来看(（图1）)中的显卡芯片，这是揭掉散热片后的真实面目。(（图2）)为显示芯片放大后效果。为什么要在显卡芯片上加散热片呢？前面我们不是说过显卡芯片相当于显卡上的CPU吗？为了应付越来越复杂的数据处理，CPU不是在不断地提高工作频率吗？同样的道理，显卡芯片的工作频率也在不断地提升，当然，发热量自然也跟着上去了。为了保护芯片免遭烧毁，最简单的方法就是像对待CPU一样对待它──添加散热片，甚至风扇，如(（图3）)。

3.显卡芯片如何识别

既然如今的显卡芯片上都覆盖着散热片和风扇，那如何知道该显卡使用的是什么芯片呢？这确实是一个比较棘手的问题，比较简单的识别方法如下：
(1)看广告：以一句显卡广告为例──“某某GF2 MX400/64MB……”，我们一眼就能看出这是一款采用GeForce 2MX 400为核心的显卡，且显存为64MB。只要广告的内容基本真实，我们就能从中知道显卡所采用的是什么芯片。
(2)开机画面：显卡BIOS中保存了所用显卡的主要技术信息，如图形处理芯片的型号规格、VGA BIOS版本和编制日期等。通常电脑在加电后首先显示显卡BIOS中所保存的相关信息，然后显示主板BIOS版本信息及系统自检等，由于显卡BIOS信息显示的时间很短，所以必须注意观察才能看清显示的内容，如(（图4）)。从(（图4）)中可以看出这块显卡采用的是NVIDIA公司的TNT2系列中的M64显示芯片，共有32MB显存。

二、显 存

显存作为核心部件直接关系到显卡的性能，显存不仅有品牌、速度、型号、类型之分，而且有真假之别，如何识别呢？

1.类型

SDRAM：SDRAM很常见，其特点是价格低廉，在中低端显卡上应用很广泛，如(（图6）)。

2.速度

显存的速度一般以ns(纳秒)为单位，常见的显存有7ns、6ns、5.5ns、5ns、4ns甚至3.8ns的显存。其对应的额定工作频率分别是143MHz、166MHz、183MHz、200MHz和250MHz。额定工作频率的计算方法非常简单──显存速度的倒数就是显存的额定工作频率，比如显存的时钟周期为6ns，则该显存的运行频率为1/6=166MHz(如果是DDR显存则用结果×2)。

3.识别显存编号

显存上一般都印有厂商、数据带宽、生产日期、时钟周期等参数，虽然每个生产商的标准都不同，但还是有一定规律可循的。下面以常见的几款显存编号为例，谈谈如何来识别。
(1)HY的SDRAM显存，例如编号为 “HY57V653220B 9917A TC-56──HY”代表显存的品牌和产地， 57代表显存类型(57=SDRAM，5D=DDR SDRAM)；后面的V代表电压(V=3.3V，U=2.5V)；65代表容量(65=64MB)；32代表显存的数据带宽为32bit；20B表示封装日期和速度。
(2)三星SDRAM显存，例如编号为：“K4S643232E-TC50──K4S”代表三星生产。64代表显存类型(64=SDRAM，6D=DDR SDRAM)；第一个32代表容量为32MB；最后一个32代表显存的数据带宽为32bit。E代表工作电压为3.3V(SDRAM显存工作电压均为3.3V，DDR显存工作电压为2.5V)，TC50代表显存的速度为5ns，即额定工作频率为200MHz。
(3)EtronTech(钰创) DDR SDRAM显存，例如编号为“EM658160TS-4.5”──EM代表EtronTech(钰创)显存，65代表容量为64MB，16代表数据带宽为16bit；T代表工作电压为2.5V，S代表种类为DDR SDRAM；4.5代表显存速度为4.5ns，额定工作频率为230MHz。
(4)HY(现代)DDR SDRAM显存，编号为“HY5DV651622 0023A TC-G55”──5D代表显存类型(57=SDRAM，5D=DDR SDRAM)；后面的V代表电压(V=3.3V，U=2.5V)；65代表容量(65=64MB)；16代表显存的数据带宽为16bit；最后面的G55，表示显存速度为5.5ns，即工作频率为183MHz。
(5)SAMSUNG(三星)DDR SDRAM显存，编号为“SAMSUNG 106 K4D62323HA-QC60”──D代表显存类型(D=DDR SDRAM S=SDRAM)；62代表容量为64MB；32代表显存带宽为32bit；QC代表速度标志(QC=DDR的，TC=SDRAM的)；60代表显存速度为6ns，即工作频率为166MHz。
从上面我们可以看出，一般编号的最后两位即连接号之后的数字表示该显存的速度，且数字越小则显存的速度越快。

三、显卡BIOS

显卡BIOS的功能与主板BIOS相似，主要用于显卡上各器件之间正常运行时的控制和管理，所以BIOS程序的技术质量(合理性和功能)将影响显卡最终的产品技术特性。如今的显卡BIOS基本上都使用快闪ROM保存，因此可以像升级主板BIOS程序一样对显卡BIOS进行升级。

四、AGP接口

显卡虽是一个独立的图形信息处理单元，但必须安装在主板上才能接受CPU提供的指令和处理信息，因此就有了这个用来与主板连接的“AGP接口”(Accelerated Graphics Port，加速图形端口)。“AGP”是Intel公司专门为图形卡而开发设计的，AGP端口标准有AGP 1.0(AGP 1×、AGP 2×)和AGP 2.0(AGP 4×)两种。目前的显卡大都支持AGP 4×，理论上的数据带宽可达到1GB/s。

五、VGA接口

显卡上都有一个15针的D形插座用来连接显示器，如(（图8）)，还有高档点的显卡配有DVC接口用来连接液晶显示器。

六、PCB基板

PCB板是显卡的基础，显卡上的所有电器元件都是安置在它上面的。在PCB线路板上埋设的那些密密麻麻的数据线(又称为蛇行线)的线路我们称之为布线，显卡的布线非常重要的，在设计时要尽量做到每条线到显示核心芯片的路径一致，以保证数据统一和准确地在同一时间到达芯片。但并不是每个显卡生产厂商都有实力来设计这种布线，因此许多厂商都采用了所谓的“公板设计”──即采用显示芯片制造商提供的PCB线路板设计方案来生产，而那些自己有设计开发实力的厂商则往往在“公板设计”的基础上再进行优化设计，以生产具有更高的性能和稳定性的显卡。