第4章顯卡與顯示屏4.1顯卡的基本知識(shí)顯卡是系統(tǒng)必備的設(shè)備，負(fù)責(zé)將CPU送來的影像數(shù)據(jù)解決成顯示屏能夠理解的格式，再送到屏幕上形成影像。顯卡是顧客從電腦獲取信息最重要的管道，因此顯卡及顯示屏是電腦中最重要的部分之一。4.1.1顯卡的硬件構(gòu)造（1）顯示芯片顯示芯片即GPU（GraphicsProcessingUnit，圖形解決單元），也叫圖形解決器。它的重要任務(wù)是解決系統(tǒng)輸入的視頻信息并將其進(jìn)行構(gòu)建、渲染等工作。而其速度僅次于CPU的速度。（2）顯存顯存的重要功效是將顯示芯片解決的數(shù)據(jù)臨時(shí)儲(chǔ)存起來，然后將顯示數(shù)據(jù)影像到顯示屏幕上。顯示的分辨率越高，屏幕上顯示的像素點(diǎn)就越多，所需的顯存也就越多現(xiàn)在主流的顯存是64MB、128MB、256MB、512MB。而顯存的類型也逐步發(fā)展到現(xiàn)在應(yīng)用廣泛的DDRSDRAM/DDRⅡSDRAM。（3）RAMDACRAMDAC（RandomAccessMemoryDigitalAnalogConverter，隨機(jī)存儲(chǔ)數(shù)模轉(zhuǎn)換）的重要作用是將顯示內(nèi)存中的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成能夠在顯示屏上直接顯示的模擬信號(hào)。RAMDAC有內(nèi)置和外置的兩種，內(nèi)置的RAMDAC集成在顯示芯片中，由于這有助于減少成本。某些專業(yè)圖形顯卡使用的是外置的RAMDAC。（4）顯示BIOS

顯卡BIOS即顯卡的基本輸入輸出系統(tǒng)，專門用于寄存系統(tǒng)所需要執(zhí)行的基本指令信息。（5）顯卡輸出接口

顯卡輸出接口的作用是將數(shù)據(jù)顯示在屏幕上，必須通過顯卡的VGA接口輸出。原則的VGA接口為15針接頭。數(shù)字顯示工作組（DDWG）在1999年公布了用于數(shù)字平板顯示屏的數(shù)字視頻接口DVI（DigitalVisualInterface）。DVI在支持?jǐn)?shù)字平板顯示屏的同時(shí)也向下兼容CRT顯示屏。DVI接口普通有兩種：僅支持?jǐn)?shù)字信號(hào)的DVI－D、同時(shí)支持?jǐn)?shù)字與模擬信號(hào)的DVI－I。DVI接口支持即插即用（PlugandPlay）。與原則的VGA不同，數(shù)字接頭使用三行八列共24個(gè)引腳。這些引腳支持兩個(gè)完整的通道，每個(gè)通道使用3對(duì)（紅綠藍(lán)各一對(duì)）傳輸色彩信號(hào)，一對(duì)傳輸時(shí)鐘信號(hào)，其它是電源、地線和其它用途。S端子是一種五芯接口，由兩路視頻亮度信號(hào)，兩路視頻色度信號(hào)和一路公共屏蔽地線共五條芯線構(gòu)成。它將亮度和色度分離輸出，克服了視頻節(jié)目復(fù)合輸出時(shí)的亮度和色度的互相干擾。采用S端子能夠提高畫面畫面質(zhì)量，因此將其稱為“高清晰度輸出”。但只有軟件較新型號(hào)的電視機(jī)才有S端子接口，并且某些顯卡的S端子輸出時(shí)，會(huì)出現(xiàn)圖像沒有色彩或有閃爍等狀況，因此在選購有視頻功效的顯示卡時(shí)，最佳同時(shí)有復(fù)合視頻端子和S端子。（6）總線接口AGP是（AcceleratedGraphicsPort）縮寫，意思是圖形加速接口。AGP是一種新型接口原則，可直接向圖形分支系統(tǒng)的存儲(chǔ)器提供高速帶寬。這種接口減輕了PCI總線傳輸速度慢的瓶頸狀況，使圖形加速卡計(jì)算速度更快。AGP用途非常單一，只是圖形加速卡使用的一種專用的圖形連通線。AGP帶寬比PCI更加高。確切的說，AGP總線運(yùn)作時(shí)鐘速度為66MHz（相稱帶寬266MB/s），而PCI總線運(yùn)作時(shí)鐘速度為33MHz（相稱帶寬133MB/s）。AGP是專門用于提高電腦的圖像解決能力而開發(fā)的，在傳輸速度上分為AGP1X、AGP2X、AGP4X、AGP8X。提示：AGP8X作為新一代AGP并行接口總線，在數(shù)據(jù)傳輸帶寬上和它的前輩AGP4X同樣都是32位，但總線速度將達(dá)成66MHz×8＝533MHz，在數(shù)據(jù)傳輸帶寬上也會(huì)達(dá)成2.1GB/s。數(shù)據(jù)傳輸帶寬＝AGP總線運(yùn)作時(shí)鐘速度（66MHz）×AGP傳輸速度（1X、2X、4X、8X）×總線寬度（32位）/8例如：AGP8X數(shù)據(jù)傳輸帶寬＝66MHz×8×32bit/8＝2112MB/s≈2.1GB/s（7）視頻輸出/輸入接口有不少顯卡和顯示芯片還提供了額外的視頻輸出，視頻輸入和DVD解壓等功效。4.1.2PCI-Express顯卡PCIExpress是采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的串行連接方式，這個(gè)和以前的并行通道大為不同，它允許和每個(gè)設(shè)備建立獨(dú)立的數(shù)據(jù)傳輸通道。不用再向整個(gè)系統(tǒng)請(qǐng)求帶寬，這樣也就輕松的達(dá)成了其它接口設(shè)備可望而不可及的高帶寬。PCIExpress接口根據(jù)總線接口對(duì)位寬的規(guī)定不同而有所差別，分為PCIExpress1X、2X、4X、8X、16X甚至32X。由此PCIExpress的接口長短也不同。1X最小，往上側(cè)越大。同時(shí)PCIExpress不同接口還能夠向下兼容其它PCIExpress小接口的產(chǎn)品。既PCIExpress4X的顯卡能夠插在PCIExpress8X或16X上進(jìn)行工作。這樣，只要您擁有先進(jìn)的主板，就沒必要非得升級(jí)檔次稍差的顯卡了。它良好的向下兼容性也使不少業(yè)界人士看好。另外Intel的PCIExpress接口將涉及兩條專用的通道連接某設(shè)備，例如即將要取代AGP8X的PCIExpress16X圖形接口將涉及它的兩條通道，一條可由顯卡單獨(dú)到北橋，而另一條則可由北橋單獨(dú)到顯卡，每條單獨(dú)的通道均將擁有4.0GB/s的數(shù)據(jù)帶寬可充足避免因帶寬所帶來的性能瓶頸問題。同時(shí)PCIExpress還支持熱插拔的特性，也就是說，你能夠在不必關(guān)閉系統(tǒng)和電源的狀況下更換PCIExpress槽的版卡和多個(gè)硬件設(shè)備。由以上兩點(diǎn)能夠看出在將來PCIExpress在服務(wù)器的應(yīng)用上預(yù)計(jì)會(huì)更為深遠(yuǎn)。下面我們拿PCIExpress和以往的各個(gè)接口的數(shù)據(jù)傳輸率做一下對(duì)比：總線類型數(shù)據(jù)傳輸率ISA8.33MB/sPCI133MB/sAGP-1X266MB/sAGP-2X533MB/sAGP-4X1.0GB/sAGP-8X2.1GB/sPCIExpress1X（雙通道）500MB/sPCIExpress2X（雙通道）1.0GB/sPCIExpress4X（雙通道）2.0GB/sPCIExpress8X（雙通道）4.0GB/sPCIExpress16X（雙通道）8.0GB/s4.1.3顯卡及顯示芯片的幾大品牌芯片生產(chǎn)商：nVIDIA、AMD（ATI）、Intel、3dfx、S3、SIS、Trident等等。顯卡生產(chǎn)商：技嘉、升技、微星、華碩、七彩虹、碩泰克、翔升、承啟、麗臺(tái)、捷波、昂達(dá)、艾爾莎、飛馳小影霸、耕升太極等等。4.2顯示屏的基本知識(shí)顯示屏是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)中最基本的輸出設(shè)備，顯示屏的性能好壞直接影響使用者的工作效率?，F(xiàn)在慣用的顯示屏重要有CRT（CathodeRayTube）顯示屏、LCD（LiquidCrystalDisplay）顯示屏兩種。4.2.1CRT顯示屏的技術(shù)參數(shù)（1）點(diǎn)距和柵距在描述這兩個(gè)顯示屏術(shù)語之前，需要理解與它們有關(guān)的一種名詞——蔭罩。蔭罩是顯像管的造色機(jī)構(gòu)，是安裝在熒光屏內(nèi)側(cè)、上面刻蝕有40多萬個(gè)孔的薄鋼板。大多數(shù)彩色顯示屏是使用一組三個(gè)電子槍來顯示彩色，蔭罩孔的作用在于確保三個(gè)電子束共同穿過同一種蔭罩孔，精確地激發(fā)彩色熒光粉，使紅、綠、藍(lán)三色光束分別激發(fā)紅、綠、藍(lán)三色熒光粉。蔭罩可分為孔狀蔭罩和條柵狀蔭罩兩種類型，從而也就引出了點(diǎn)距和柵距的概念。所謂點(diǎn)距，是針對(duì)于孔狀蔭罩而言的，指的是熒光屏上的相似顏色的磷光點(diǎn)中心之間距離，單位是mm，標(biāo)稱點(diǎn)距普通都在0.28mm左右。（1）點(diǎn)距和柵距所謂柵距是針對(duì)于條柵狀蔭罩而言的，指的是三色條紋的總寬度，單位是mm，柵距普通都在0.25mm下列。如今家用顯示屏大多采用0.28mm點(diǎn)距，采用0.26mm和0.27mm點(diǎn)距的也不少，SONY的特麗瓏和三菱的鉆石瓏顯像管的點(diǎn)距只有0.25mm，高檔顯示屏的點(diǎn)距甚至更小。同檔次的孔狀蔭罩和條柵狀蔭罩兩種類型的顯示屏，顯示效果的區(qū)別不算大。但從理論和應(yīng)用上講，孔狀蔭罩顯示屏顯示的圖像更精細(xì)精確，適合CAD/CAM的應(yīng)用；條柵狀蔭罩顯示屏的色彩要明亮某些，更適合于藝術(shù)專業(yè)的應(yīng)用。（2）掃描頻率顯像管的槍發(fā)射出的電子束在行偏轉(zhuǎn)磁場的作用下從熒屏左上角開始，向右作水平掃描（稱為掃描正程），掃完一行后快速又回到左邊（稱為行掃描逆程）。由于場偏轉(zhuǎn)磁場的作用，在離第一行稍低處開始第二行掃描，如此逐次掃描直至屏幕的右下角，便于工作完畢了整個(gè)屏幕一幀（即一幅畫面）的顯示。之后，電子束重又回掃到左上角開始新一幀的掃描。完畢一行水平掃描的時(shí)間，確切地說應(yīng)是從第一行開始至第二行開始的間隔時(shí)間稱行周期，其倒數(shù)即為行頻。同樣，完畢整個(gè)屏幕掃描的時(shí)間稱場周期，其倒數(shù)即為場頻。（3）分辨率分辨率就是屏幕每行每列的像素?cái)?shù)，與具體的顯示模式有關(guān)。但是作為性能指標(biāo)之一的分辨率，則取決于顯示屏在水平和垂直方向上最多能夠顯示的像素的數(shù)目。如最慣用的分辨率：800×600、1024×768、1280×1024等等。（4）帶寬帶寬指每秒鐘電子槍掃描過的總像素?cái)?shù)，等于“水平分辨率×垂直分辨率×場頻（畫面刷新頻率）×場過掃描系數(shù)（約為1.04）”，單位為MHz。帶寬是顯示屏最基本的頻率特性，它決定著一臺(tái)顯示屏能夠解決的信息范疇，就是指電路工作的頻率范疇。顯示屏工作頻率范疇在電路設(shè)計(jì)時(shí)就已擬定了，重要由高頻放大部分元件的特性決定。高頻解決能力越好，帶寬越寬，圖像也更加好。帶寬＝水平分辨率×行頻＝水平分辨率×垂直分辨率×場頻（畫面刷新頻率）×場過掃描系數(shù)（約為1.34）（5）屏幕可視區(qū)域15英寸(可視尺寸13.8英寸)、17英寸(可視尺寸16英寸)、19英寸(可視尺寸18英寸)等。（6）屏幕表面解決顯示屏在使用過程中會(huì)由于電子撞擊和外界光源的影響而產(chǎn)生靜電和眩光等干擾。靜電會(huì)吸附灰塵，影響顯示效果；而眩光則會(huì)使圖像含糊甚至于影響顧客的視力。為此，現(xiàn)在大多數(shù)CRT顯示器都對(duì)熒光屏進(jìn)行了表面解決。1.防眩解決。在屏幕的玻璃表面涂一層二氧化硅，或直接對(duì)玻璃表面進(jìn)行刻蝕，使之出現(xiàn)細(xì)小的凹凸不平。這樣，光線照上去就會(huì)發(fā)生漫反射，從而有效減少特定區(qū)域的反射強(qiáng)度，減少干擾。2.抗強(qiáng)光、防靜電解決。抗強(qiáng)光、防靜電解決，是采用一種含有特殊微粒的涂料，用旋轉(zhuǎn)噴霧的辦法在屏幕表面，以散射背景光，而涂料中含有的靜電微粒又能夠有效減少屏幕表面依附的電荷，消除靜電和交變電場的影響。3.防反射、防靜電復(fù)合涂層解決。這是一種現(xiàn)在最有效的防反射、防靜電的屏幕解決辦法。它是在屏幕表面涂覆了多個(gè)不同材料的涂層，其中一層是透明的涂層，用來防靜電，另外的涂層用來克制反射光，它最大的特點(diǎn)就是避免圖像的散射而確保顯示畫面的清晰。4.超清晰涂層。超清晰涂層由多層由透明膜復(fù)合而成，不僅大幅度吸取并減少反射的干擾，并且減少了圖像投射光線的變形，大大增強(qiáng)了圖像對(duì)比度和艷麗度，對(duì)圖像的亮度、清晰度、抗反射和抗閃爍性都有較好的效果。5.超黑矩陣屏幕。這種屏幕的熒光點(diǎn)之間涂有碳粉顆粒，因此比常規(guī)顯像管暗得多，抗外界光線干擾能力大大增強(qiáng)，能夠明顯改善圖像的對(duì)比度，使畫面彩色看起來更鮮艷。(7)安全認(rèn)證

顯示屏在工作時(shí)產(chǎn)生的輻射對(duì)人體有不良影響。在環(huán)保越來越重視的今天，各類原則相繼出臺(tái)，其中瑞典專家聯(lián)盟（TCO）提出的TCO系列原則，逐步演變成了現(xiàn)在通用的世界性原則，它不僅涉及輻射和環(huán)保的多項(xiàng)指標(biāo)，還對(duì)節(jié)能性能、用電安全、人體工程學(xué)等多方面提出嚴(yán)格的規(guī)定?，F(xiàn)在的機(jī)型已經(jīng)都滿足了TCO99/TCO03/TCO05極其嚴(yán)格的規(guī)定。4.2.2LCD顯示屏的技術(shù)參數(shù)隨著液晶顯示屏的制造成本不停下降,性能不停改善,液晶顯示屏件已開始進(jìn)入普通單位和家庭中,液晶器件的應(yīng)用范疇正快速擴(kuò)大,已涉及電視、數(shù)碼攝影機(jī)、攝像機(jī)以及計(jì)算機(jī)顯示屏等領(lǐng)域。就現(xiàn)在看，LCD顯示屏是最有可能取代CRT顯示屏的一種顯示屏。(1)分辨率LCD的分辨率與CRT顯示屏不同，只能提供固定的顯示分辨率，也就是所謂的“真實(shí)分辨率”。例如，15英寸的LCD顯示出分辨率為1024×768時(shí)，就表達(dá)顯示屏的水平方向有1024個(gè)像素，垂直方向有768個(gè)像素。如果顧客需要將1024×768的分辨率降到800×600顯示時(shí)，反而不能得到高質(zhì)量畫面。(2)點(diǎn)距和可視面積液晶顯示屏的點(diǎn)距和可視面積有直接的對(duì)應(yīng)關(guān)系，是很容易直接通過計(jì)算得出的。以15英寸的液晶顯示屏為例，當(dāng)點(diǎn)距為0.279mm分辨率為1024×768時(shí)，就是說該液晶顯示板在水平方向上有1024個(gè)像素，垂直方向有768個(gè)像素，由此，我們能夠很容易計(jì)算出此液晶顯示屏的可視面積為285.7×214.3mm2。需要闡明一點(diǎn)是：LCD顯示屏的點(diǎn)距與CRT的點(diǎn)距有些不同。CRT顯示屏的點(diǎn)距由于技術(shù)因素，中心的點(diǎn)距要比四周的要小。現(xiàn)在CRT廠商在定義顯示屏的點(diǎn)距時(shí)候，定義的都是顯示屏最小的（也就是中心的）點(diǎn)距。而液晶顯示屏則是整個(gè)屏幕任何一處的點(diǎn)距都是同樣的，這說從根本上消除了LCD顯示屏在還原畫面時(shí)的非線性失真現(xiàn)象?，F(xiàn)在LCD顯示屏的點(diǎn)距多為0.279～0.32mm，而CRT顯示屏的點(diǎn)距大多為0.20～0.28mm，從這點(diǎn)上看，LCD顯示屏不如CRT顯示屏。(3)可視角度可視角度是指顧客在屏幕前以一定的角度觀看時(shí)，能清晰看見屏幕圖像所構(gòu)成的最大角度，也稱為可視范疇。液晶顯示屏的可視角度又分為水平可視角度和垂直可視角度。可視角度越大越好，如果可視角度小，只在顧客稍一變動(dòng)觀看位置，畫面可能就會(huì)看不全方面，甚至看不清晰。(4)響應(yīng)時(shí)間響應(yīng)時(shí)間是用來表達(dá)液晶顯示屏各像素點(diǎn)對(duì)輸入信號(hào)的反映速度，也就是液晶由暗轉(zhuǎn)亮到由亮轉(zhuǎn)暗所需要的時(shí)間，單位是毫秒（ms）。當(dāng)液晶由暗轉(zhuǎn)為亮稱為上升時(shí)間，由亮轉(zhuǎn)暗稱為下降時(shí)間，普通上升時(shí)間要不大于下降時(shí)間。而我們所說的響應(yīng)時(shí)間指的就是兩者之和，響應(yīng)時(shí)間越小越好，響應(yīng)時(shí)間如果超出40ms時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)運(yùn)動(dòng)圖像的拖尾現(xiàn)象?，F(xiàn)在大多數(shù)LCD顯示屏的反映速度介于8ms～16ms之間，但也有不少顯示屏能夠做到4ms。而CRT顯示屏就不存在這個(gè)問題了，由于它的響應(yīng)時(shí)間只有1ms左右。(5)亮度、對(duì)比度LCD顯示屏的亮度是用來表達(dá)光源通過液晶透射出的光強(qiáng)度，單位是每平方米燭光（cd/m2）或Nits。普通的LCD亮度值為150cd/m2，而高的則能達(dá)成500cd/m2。對(duì)比度是同一屏幕上最亮處亮度的比值。人眼可分辯的對(duì)比度約在100：1左右，當(dāng)顯示屏的對(duì)比度超出120：1時(shí)，就能夠顯示生動(dòng)、豐富的色彩，對(duì)比率高達(dá)300：1時(shí)便能夠支持各階度的顏色。對(duì)比度值的差別很大，有300:1，450:1，甚至更高。亮度和對(duì)比度要配合使用，才干確保圖像色彩的真實(shí)度和色階精確度，當(dāng)亮度和對(duì)比度配合得恰到好處時(shí)，才干夠呈現(xiàn)美觀的畫質(zhì)。(6)壞點(diǎn)在LCD顯示屏的制作過程中，液晶單元很容易出現(xiàn)瑕疵，如一部分薄膜晶體短路或斷路，LCD上的某一點(diǎn)或像素會(huì)永遠(yuǎn)顯示同一顏色，這些點(diǎn)被稱為壞點(diǎn)。壞點(diǎn)涉及“紅點(diǎn)”、“藍(lán)點(diǎn)”、“綠點(diǎn)”、“亮點(diǎn)”和“黑點(diǎn)”五種。LCD顯示屏有幾百萬個(gè)液晶單元，很難確保全部這些單元都完好無損，因此極易出現(xiàn)壞點(diǎn)。對(duì)1024×768的屏幕來說，每個(gè)像素都由三個(gè)單元構(gòu)成，分別負(fù)責(zé)紅、綠和藍(lán)色的顯示，因此總共需要約240萬個(gè)單元（1024×768×3＝2359296）。最有可能的是，其中一部分已經(jīng)短路，即出現(xiàn)“亮點(diǎn)”，或者斷路，即出現(xiàn)“黑點(diǎn)”?，F(xiàn)在國際上針對(duì)壞點(diǎn)問題還沒有制訂統(tǒng)一的原則，各廠家給出的原則也不相似?，F(xiàn)在可供參考的原則是：如果顯示屏上沒