改装显卡提高图形质量

Author: 3Dcloud Date: 2001年 10期

    大多数PC用户都曾经对自己机器的图形质量有不满情绪,可没有足够的预算来添置高档显示器或高档显示卡,只有遗憾。这里有一个改进显示卡输出信号的办法──不必用深奥的专业知识,这里拿出来和大家讨论一下:
  #1    问题的根源
      我们通常所说的图形质量可以分成两部分:一是各种2D、3D特性要丰富,显示出来的图形才正确、精确,这一点nVIDIA显示卡没有任何问题,因为雷管驱动的DirectX部分完全可以作为标准样板,OpenGL部分则是几家大公司中唯一称得上专业化的;二是显示的清晰度,不论2D、3D还是视频,同其他公司的产品相比,nVIDIA显示卡都差了一大截──这才是问题的关键。
      经过仔细钻研,发现这些问题的“罪魁祸首”是几乎所有显示卡都安装的射频滤波器:在红、绿、蓝三原色信号输出之前使用电感、电容构成的低通滤波器(LPF)。其实高主频工作的IC不论输入还是输出引脚上都会带有高频杂波,如果不将它基本滤除,肯定会产生电磁辐射(EMI),干扰周围的电子装置,所以PC中所有的板卡都必须安装射频滤波器,才能符合FCC、CE等标准的规定。然而nVIDIA显示卡上的射频滤波器虽然达到了FCC标准,却大幅度降低了图形的清晰度,正如方波失去了高频成分就变得像圆角一样,缺少应有高频的显示信号等同于边角模糊的图像。这一方面是因为厂家为了节省成本使用了低质量的滤波元件,另一方面则由于一些厂家设计出不正确的电路,也可能是为了保证一次通过FCC等检验流程滤波过度──未能通过检验则不能合法销售,将拖延上市日期。显然像Matrox、ATI等原厂生产的显示卡这些问题更容易避免,因此NVIDIA公司不自行生产显示卡的战略有大的优势,也有小的损失。(^10030502a^)
      理论上说,显示信号的清晰度取决于显示芯片内部的RAMDAC,它的频率越高就越容易输出上升沿和下降沿都陡直的方波模拟信号,显示效果自然就清晰、锐利。其实Geforce 2系列的350MHz的RAMDAC,性能上并不比Matrox最高档的360MHz差多少,即使TNT2系列的300MHz也可满足大多数人的需要(顶级专业显卡FireGL 2也不过如此)。我们现在的目标就是减少甚至消除射频滤波器的“反作用”,还RAMDAC本来面目,让nVIDIA显示卡发挥出应有的显示潜力。
  #1    解决办法
      解决方案是重新正确地设计射频滤波器,再用高质量的元件换到显示卡上(这个办法的唯一缺点是滤波电路无法避免的相位失真)。韩国的宏基关系企业SUMA就生产了几种不含显示输出插口的nVIDIA显示卡,使用专门设计滤波器电路的SIF(SUMA独立模拟滤波器)子卡连接显示器,得到了鹤立鸡群的显示效果。当然,这个办法超过了我们DIYer的能力。(^10030502b^)
      最简单的办法就是去掉这些滤波元件──电容拆除、电感短路,这样没有了滤波作用,最终结果靠RAMDAC的品质决定。这有两个缺点:一是EMI的影响不容忽视;二是所有的DAC(数字──模拟转换器)都需要LPF,尽管RAMDAC内部已经设计了有源LPF滤波器。结论是我们可以折衷处理,只去掉部分滤波元件,既得到清晰的显示质量,又尽量避免EMI的害处。
  #1    自己动手
      理论吃透后才可以动手,从机箱内拆下显示卡,在元件较多的正面找到显示输出插座(朝左放),它的附近(靠右不远)能找到三行整齐的SMD贴片元件,都是棕色的电容(标号C,一头接信号线一头接地),灰色的电感(标号L,串联在信号线上),还可能有三个焊点、黑色的双二极管(保护电路,标号D,中间脚接信号线)。L、C元件在GeForce 2系列上一共是交错的五列,在我的丽台TNT2 Pro上是四列。在拆之前,得短路电感看看效果。找三根长度尽量短的铜丝,我用的是单芯75Ω电缆的那根芯线,因为它高频性能好。从同一行中左边电感的左焊点连到右边电感的右焊点。注意拔掉电烙铁的电源再焊,不要让铜丝碰到其他焊点和元件。试试显示效果吧,清楚了一些,还不够,我们继续。(^10030502c^)
      现在拆电容,留下最左边一列,拆掉右边的一或二列。使用尖头的镊子或者鸭嘴笔夹住要拆的电容,用电烙铁轮流加热两边的焊点,锡熔了以后轻轻取下电容,注意不要将电容两端的焊点和PCB上的铜箔弄掉,不然就难以恢复原状了。再看看显示效果,已经“今非昔比”了。如果自信有“世界级”的手工和“顶级发烧友”的心理素质,可以再拆掉最左边的那一列电容,这就是RAMDAC的终极质量,完全没有了这几级射频滤波可能会造成的损失。比较以下几种改装的程度可以看出:只短路全部电感的效果不如仅拆除全部电容,只留下左边一列电容的效果更好,当然去掉所有电容后理论上说最好,但只有在高档显示器的高分辨率、高刷新率时才能体现出来。
      实际操作下来,短路电感相当容易,而拆除电容比较困难。如果没有足够的把握,短路电感后只拆中间一列电容最为稳妥,至少能保证显示卡的正常使用;如果你不想改变显示卡的外观,还是只焊上短路线最保险。具体说,某些杂牌GeForce2 MX在1024×768/75Hz就开始变得模糊,改进后可以维持清晰度到1280×1024/85Hz以上;而GeForce2 GTS一般用料比较考究,但是在1600×1200时肯定能发现改进的效果;其他品牌的显卡也是可以改进的,但是显然显示质量越高的显示卡越不需要我们“动手动脚”。实际的变化,即使在15英寸显示器的1024×768/85Hz下都能明显感觉到,改进的效果在2D/3D/Video三个方面均有表现。(^10030502d^)
      忙过之后,终于可以享受“超级DIY”显示卡的高品质效果了,不论文字处理还是3D绘图、打游戏都别有一番风味。少花钱、多办事,这才是我们DIYer的本色(如果自行修改PC板卡,很可能丢掉保修和服务。如果分不清电路的串、并联,或者从未用电烙铁焊过SMD元件,那还是不要动手的好。