AGP显卡技术指标之祥解

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显卡(video card)是系统必备的装置,它负责将CPU送来的影像资料 (data)处理成显示器(monitor)可以了解的格式,再送到荧光屏(screen)上形成影像。它是我们从计算机获取信息最重要的管道。因此显示卡及显示器是计算机最重要的部件之一。


目前的显卡市场主要都采用AGP接口的设计。AGP(Accelerated Graphic Port)图形加速端口接口,是一个能提高图形显示速度,尤其是 3D 立体图形的新总线规格,此一规格不仅能满足 3D 应用软件对于大量资料储存的需求,且有足够容量来支持 texturing mapping,z-buffering和 alpha blending。PCI总线将持续的主控在 I/O 传输上,而 AGP 接口仍为图形控制而设计,故并不打算取代 PCI 总线,基本上,两者是不同总线且使用不同的插槽。


AGP的优点

  • 直接用主存储器作贴图。两条内存管线到绘图芯片。不需增加绘图内存便能有更高的贴图效率。
  • 直0接内存存取结构 (DIME)。减少 CPU 与 I/O 外围在总线与内存存取上的争夺,PCI总线必须提供硬盘控制器,网络芯片与绘图芯片支用。AGP 能同步的独立运作,且比 PCI 更为快速。一个 “额外埠”提供绘图芯片存取内存之用,所以当 读/写 Z 值与点时,它能够直接从内存同步的存取。因使用宽频宽,所以绘图芯片能同时使用两个埠而得到 1.3 GB/s峰值,远高于从卡上内存的 0.8 GB/s。当需要绘图内存作贴图时,允许 CPU 直接存取系统上的 AGP 内存,速度远比透过 PCI总线来的快。3. 使用“GART”(Graphics Address Remapping Table) 作为绘图芯片与 CPU 间的沟通管道。非多重地址与资料。利用管线方式并达到同步传输。4. 528 MB/s 频宽(132MHz×4)。 带来高速数据传输信道。透过管线方式传输,带来 4 倍于 PCI总线的高速传输速率。

AGP速度之分

AGP总线依据当初AGP 1.0规格的制定而分为1X/2X。后来随着AGP 2.0规格的确定而出现了4X模式。目前市面上的最新主板,只要是支持AGP 4X的芯片组(如Intel i820、VIA 694X),板子上都采用Universal AGP Socket,这种AGP插槽是for 4X模式的,不过由于有回溯兼容的特性,所以1X/2X/4X的显卡皆通用;而对于稍早不支持AGP 4X的主板,上面的AGP插槽则是for AGP 2X的,只能向下兼容至1X的显卡。不过需注意的是,把AGP 4X的显卡插在2X的槽上,并非不能动作,只不过是会以2X模式来工作。AGP 2X与4X的插槽不同,2X插槽内有一个隔板,而4X的则没有;另外,2X与4X显卡金手指部分的缺口(notch)数也不同,虽然彼此可以混插,但如此设计可以方便识别。


显卡的术语

屏幕更新频率 (Vertical Refresh Rate)指显示器每秒能对整个画面重复更新的次数,若此数值为72Hz,表示显卡每秒将送出72张画面讯号给显示器。一般而言,此数值越高,画面就越柔和、眼睛越不会觉得屏幕在闪烁。照VESA规定画面更新频率最好要在72甚至75以上,才能避免在日光灯下出现闪烁现象,也比较不会造成眼睛的疲劳与伤害。


彩数 (Color depth)显示画面的色彩数。在普通文字16色模式下,颜色由文字属性来决定。在图形模式下,以每画点的位数 (bit per pixel ; bpp)决定颜色总数。目前常见的色彩数有2 bpp (16色)、 8 bpp (256色),高彩(High Color)为15 bpp(32,768色) 或16 bpp (65,536色),全彩(True Color)则为24bpp(16,777,216 ; 16M色)及32 bpp(颜色数相同,但可利于Windows 95、98加速)。


分辨率 (Resolution)显示画面的细腻程度。一般以画面的最大“水平点数”乘上“垂直点数”为代表。例如,分辨率为800X600,表示这整个画面是由水平800个画点,乘上垂直600个画点所组成的。


DDC (Display Data Channel)DCC亦是由VESA联盟所制定,这是一种计算机系统与显示器之间的连系信道,主要是让显卡与支持PnP(即插即用)的操作系统(如Windows95/98)相互搭配且互相沟通。DDC目前分为DDC1与DDC2B,前者是单向信道,只能由主机取得显示器讯息;DDC2B则是双向信道,能让显卡与显示器之间相互沟通,针对各种不同分辨率环境下,做自动化设定。


功能扩充接头 (Feature Connector)您在大多数的显卡上均可发现,但真正用到的情况很少。此扩充接头可供其它适配卡撷取目前显卡上的视频信号做特别处理。如早期的MPEG解压卡及影像捕捉卡,就是透过显卡的Feature Connector来取得目前计算机要输出的屏幕信号。


RAMDAC (RAM Digital-to-Analog Converter)它是负责将显卡上的数字(Digital)影像数据,转成模拟(Analog) 的影像讯号输出的芯片。RAMDAC的工作频率越高,能输出的分辨率、色彩数与更新频率也就越强 !


影像内存的种类

影像内存,简称显存,是显卡用来储存画面信息的区域。在设计时,会依成本与效能需求,所采用的内存种类也有不同。传统DRAM跟以往主板所采用的DRAM颗粒类似。它只有一组读写埠(One Port)的设计,由于CPU与显卡两边都要存取到影像内存,使用传统DRAM时,两者就要协调等待,也因此拖慢了系统整体速度!


VRAM其实是所谓的双埠内存(Dual Port DRAM)的简称。撘配VRAM内存的显卡,CPU与显卡能够同时存取影像内存而不须等待,效率自然惊人!但由于VRAM制作成本较高,所以只有非常高级的专业显卡,才会采用VRAM作为影像内存。


EDO (Extend Data Out)制作技术与成本与传统DRAM相当,但读取时序较传统的DRAM短,传输速度比传统DRAM快上10%~15%!所以2D显卡上的内存均已纷纷采用此种低成本、但高效能的EDO RAM。


WRAM (Windows RAM)最早是由韩国Samsung研发出来,此种DRAM的制作技术类似VRAM,亦具备双重读写埠的设计。下过它具有窗口加宽的特性,且提供直接区块搬移(BitBlt)的功能,搭配WRAM的显卡再配合相关的驱动程序,可在Windows 31/95/98的窗口环境下,发挥出极为惊人的加速效果!


MDRAM (Multi-Bank DRAM)MDRAM是由MoSys公司研发的新一代内存。主要是利用32KB为一个最小的存取单位,每个单位连接32位的I/O接口,由于其独特的分组设计,数据读写的时间可以被分割排序,由内部以管线状态做最佳化存放,所以效率十分惊人!据称单组MDRAM能够有49OMB/s的传输表现,若两组搭成64位,最大传输效能已突破1,000MB/s的效用。同步动态内存SDRAM(Synchronous DRAM)由于主板适配卡插槽总线的时脉越来越高,SDRAM能保持与绘图芯片与主板上的CPU同时脉、同步运作,它的效率自然惊人!SDRAM的效率比传统DRAM要高出30~35%,比EDO还要快 ,是目前用得最广泛的显示内存。同步绘图内存SGRAM (Synchronous GraphicRAM)SGRAM与SDRAM基本上没什么大的区别,但它支持块操作,所以SGRAM的性能稍强一些。


3D显卡的相关术语

3D绘图加速卡,顾名思义就是提供软件设计者,以三度空间的思维来设计、摆设的对象,使得整个画面效果,更接近于真实生活中的所见景象。


Frame Rate,画面刷新率,即显示器上的画面更新速度,单位为FPS(帧每秒),FPS越高,画面越流畅。


Texture Mapping,一般翻译为“材质3D映像”或“材质3D贴图”,其真正含意就是将某种质料的对象(其实是图形),对映在某个立体对象上。举个例,我有1个悬空的四方体,我想将蒙娜利莎的图形,投影在这个正方体的6个面,这个投影的蒙娜利莎图形其实就是种材质(texture)对映或投影到一个物体的表面。如果你还是不了解,请想象一下,拿蒙娜利莎的画像当包装纸,来包一个大型魔术方块时,蒙娜利莎被扭曲的模样吧 !


Mip Mapping,贴图,是依据不同精度的要求,而使用不同版本的材质图样进行贴图。例如:在3D游戏中离物体近时会看到非常细腻的物体表面,而远离物体时则相应显得粗糙,这样既和实际视觉的效果一致,同时可以提升图形处理的整体效率。


Bump Mapping,凹凸贴图,这是一种在3D场景中模拟粗糙表面的技术。将深度的变化保存到一张贴图中,然后再对3D模型进行标准的混合贴图处理,即可得到具有凹凸感的表面效果。


Video Texture Mapping,视频材质贴图,目前最好的材质贴图效果。具有此种功能的图形加速卡,采用高速的图像处理方式,将一段连续的图像以材质的方法处理,然后贴到3D物件的表面上去。


Flat/Gouraud Shading一般译为“平/曲面 (亮光)投影”。也就是3D卡让软件设计者设定一道投影光源,光线照到物体的表面(平面或曲面) 后,每个点对光线的反射亮度与明暗度。


Alpha Blending或TeXture Transparency,此顶目是设定对象颜色的透通程度,简单地说,它可以将位于观测点(屏幕)较前面的物体,把颜色弄成接近透明的模式,可以隐约看到被遮挡在后面的物体。


Fogging (迷雾效果),一般在大雾中有物体接近时,一定先看到物体的一部分,然后是整个轮廓,接着物体的表面与整体外型才逐渐清晰起来,Fogging正是仿真这种效果。


Z-Buffer与Double Buffer,就是将传统X、Y二维空间,多了一个与屏幕面垂直的距离轴Z,主要用来表示对象离屏幕的远近程度。而Double Buffer则是双重缓冲区切换,对显示对象移动的流畅度有极大的帮助。


Anti-Aliasing (去除锯齿 、平滑化)一个对象经放大之后,整个物能因为同点的放大,外缘会有锯齿或毛边现象;此功能就是用来去除毛边,使得物体放大之后,仍保持平顺光滑的外观效桌。


参考资料

相关条目

PowerStrip


外部连接