计算机硬件-显卡

显卡是计算机中最重要的图像输出设备,是将计算机系统所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“人机对话”的重要设备之一。

显卡按照接口分类

ISA、PCI、AGP、PCI-E

ISA 诞生于距今十分“遥远”的 1981 年,它作为 IBM PC/XT 电脑的系统总线首次出现,由于PC/XT 在相当长一段时间内都曾经是 PC 领域的统治者,所以 ISA 最开始被称为 PC 总线或者 PC/XT 总线。在随后推出的基于 16-bit Intel 80286 处理器的 PC/AT 当中,ISA 也相应地被扩展到了 16bit,并被称呼为 PC/AT 总线。为了开发与 IBM PC 兼容的外部设备,行业内最终确立了以 IBM PC 总线规范为基础的总线,也就是我们所熟悉的黑长直——ISA(Industry Standard Architecture工业标准架构)。

PCI 总线英文全称为 Peripheral Component Interconnect,翻译成中文是“外围器件互联”,是由 PCISIG(PCI Special Interest Group)推出的一种局部并行总线标准。PCI 总线标准是 1992 年制定的,它的出现是由ISA(Industy Standard Architecture)总线发展而来。

普通的 PCI 接口数据宽度为 32 位(bit,也就是常说的小b),交互速度为 33MHz,理论最大带宽就是 4Byte/s*33MHz = 133MB/s,注意这里就变成了 Byte 字节,也就是通常说的大 B,由于在计算机中数据是以二进制计算的,所以这个等式中的 33MHz 其实应该是33.33333...。

AGP(Accelerated Graphics Port)是在 PCI 总线基础上发展起来的,专门针对越来越高的图像处理需求而推出的新的标准,不过它出现的主要目的就是为了解决显示卡和处理器之间的通信问题,所以它仅是一个“端口”,这意味着它只能接驳一个终端,而这个终端又必须是图形加速卡。PCI 则是一条总线,它可以连接许多不同种类的终端,可以是显卡,也可以是网卡或者SCSI卡,还有声卡,等等等等。

AGP 沿用了 PCI 的规范,32 位的数据宽度,但是工作频率是从 66MHz 开始,AGP1X 规范就可以提供 266MB/s 的理论带宽。而到了 AGP2X 的版本,采用了新的双向数据传输技术(上升沿和下降沿各传输一个数据),从而理论带宽翻倍,达到了 533MB/s。

PCI-E 接口是目前使用最广泛的通用接口,带宽分为 1X/2X/4X/8X/16X,目前主板上已经很少见其他接口,主要就是 PCI-E 扩展接口,2X 的插槽也比较少见。

PCI-E 接口将 PCI 及 AGP 使用的并行数据传输方式更改为了串行传输方式,串行传输的优势是传输速度可以更快,缺点是容易出现数据损失,不过这个缺陷在不断进步的新技术面前已经不是什么问题。

PCI-E 1.0 标准提供了 2.5GT/s(Giga Transmissionper second ,千兆传输/秒,即每一秒内传输的次数,不同于Gbps)的传输速度,常用的 PCI-E X16 提供 16 位的数据宽度,其单向理论带宽已经可以达到 5GB/s。由于是串行传输,PCI-E 2.0 以前采用的是 8bit/10bit 标准,在传输数据的时候会增加“开始标志和终止标志”,实际传输 8bit 的数据就需要占用 10bit 的传输量,所以其实际单向传输速度大约为 4GB/s。即使这样还是远超过 AGP8X 的 2.1GB/s。如果算上双向数据传输(上升沿和下降沿各传输一个数据),则其实际带宽可以达到 8GB/s。

PCI-E 2.0 标准没有对其进行大的修改,不过将 2.5GT/s 的传输速度翻倍成为 5.0GT/s,在原有不变的情况下,PCI-E 2.0 X16 的双向带宽为 16GB/s。

目前使用最广的 PCI-E 3.0 标准在提升传输速度至 8GT/s 的同时,将传输标准升级为了128bit/130bit,编码损耗几乎可以忽略不计,PCI-E 3.0 X16 的理论双向带宽可以达到 32GB/s。

显卡选购

显卡参考指标:显存、位宽、频率

参考网址:

https://www.zutuanxue.com/home/4/2_43

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