计算机组装、维修及 实训教程 第5章 显示卡 2018/11/8

组装与维护 2018/11/8 本章内容包括显示卡的分类、显示卡的基本结构、工作原理和性能指标、主流显示芯片、显示卡中的新技术，在实训中介绍了显示卡的安装和拆卸、显示卡驱动程序的安装。 要求掌握显示卡的分类、显示卡的基本结构、工作原理和性能指标，了解主流显示芯片、显示卡中的新技术，熟练掌握显示卡的安装和拆卸、显示卡驱动程序的安装。

组装与维护 2018/11/8 5.1 显示卡的分类 常见AGP显示卡，如图5-1所示。 图5-1 AGP显示卡

1. 按显示卡的接口标准分类（MDA,CGA,EGA,VGA,SVGA） 2. 按图形功能分类 组装与维护 2018/11/8 1. 按显示卡的接口标准分类（MDA,CGA,EGA,VGA,SVGA） 2. 按图形功能分类 (1) 纯二维（2D）显示卡(只能处理二维图形) (2) 纯三维（3D）显示卡（能处理三维图形，但对二维处理不佳） (3) 二维+三维（2D+3D）显示卡（主流产品） 3. 按显示卡与PC的总线接口分类 　　经历了ISA,EISA,VESA,PCI,AGP等阶段 　　PCI总线的工作频率通常为33.3MHz（即系统总线的1/2或1/3）,并与系统内其他PCI设备（如网卡、声卡 等）一起分享133MB/s（33.3MHz*32b/8）的带宽。 　　AGP　1＊　速度为266　MB/s (66.6MHz*32b/8)

组装与维护 2018/11/8 AGP接口有三个版本，其参数见表5-1。 表5-1 AGP三代标准对比

4. 按显示芯片分类(主流芯片有nVIDIA,Intel,SiS,VIA) 5. 按显示卡的品牌分类(丽台，华硕，七彩虹等) 组装与维护 2018/11/8 4. 按显示芯片分类(主流芯片有nVIDIA,Intel,SiS,VIA) 5. 按显示卡的品牌分类(丽台，华硕，七彩虹等) 6. 按是否是整合芯片分类 7. 按显示卡的应用领域分类（普通家庭，游戏发烧友，商业用户＜要求2D好，因常用excel,word 等＞，专业图形用户）

5.2 显示卡的基本结构、工作原理和性能指标 5.2.1 显示卡的基本结构 组装与维护 2018/11/8 5.2 显示卡的基本结构、工作原理和性能指标 5.2.1 显示卡的基本结构 图5-2是一个典型的AGP 4×/8×显示卡的结构图（已经去掉散热器）。 图5-2 显示卡的结构

组装与维护 2018/11/8 1. 显示芯片 显示芯片又叫GPU（Graphic Processing Unit，图形处理单元或图形处理器），部分显示芯片外观如图5-3所示。 图5-3 显示芯片

组装与维护 2018/11/8 2. RAMDAC RAMDAC（RAM Digital to Analog Converter，随机存储器数模转换器）的作用是将显示卡上的缓冲存储器（简称显存）中的数字信号转换为能够用于显示的模拟信号。

组装与维护 2018/11/8 3. 显示内存 显存（Video RAM）或称显示卡缓冲存储器。图5-4所示，分别是现代DDR 2.5ns、4.0ns的显存颗粒，三星3.6ns、4.0 ns的显存颗粒。 图5-4 显示卡上常见的DDR显存颗粒

显示卡BIOS又称VGA BIOS，主要用于存放显示芯片与驱动程序之间的控制程序。 5. 总线接口 组装与维护 2018/11/8 4. 显示卡BIOS 显示卡BIOS又称VGA BIOS，主要用于存放显示芯片与驱动程序之间的控制程序。 5. 总线接口 目前显示卡接口主要是AGP接口。注意，AGP 1×/2×、AGP 4×和AGP 8×接口的外观不同。AGP 8×接口不再兼容AGP 1×/2×的接口。 6. VGA插座 VGA插座是一个有15个插孔的D型插座（称D-SUB模拟接口），VGA插座的插孔分3排，每排5个孔。VGA插座是显示卡的输出接口，与显示器的D型插头相连，用于模拟信号的输出。

DVI（Digital Visual Interface，数字接口）用于连接LCD等数字显示器。 8. S-Video端子 组装与维护 2018/11/8 7. DVI插座 DVI（Digital Visual Interface，数字接口）用于连接LCD等数字显示器。 8. S-Video端子 显示卡通过S-Video端子（简称S端子）向电视机（或监视器）输出显示信号

5.2.2 显示卡的工作原理 显示卡的工作原理比较复杂，图5-5所示的是显示卡进行工作处理的全过程。 图5-5 显示卡的工作过程 组装与维护 2018/11/8 5.2.2 显示卡的工作原理 显示卡的工作原理比较复杂，图5-5所示的是显示卡进行工作处理的全过程。 图5-5 显示卡的工作过程

组装与维护 2018/11/8 5.2.3 显示卡的三项重要指标 1. 刷新频率 刷新频率是指图像在屏幕上更新的速度，也即屏幕上的图像每秒出现的次数，它的单位是赫兹（Hz）。 2. 最大分辨率 分辨率指的是显示卡在显示器上所能描绘的像素数目，分为水平行点数和垂直行点数。 3. 色深 色深也叫颜色数，是指显示卡在一定分辨率下可以同时显示的色彩数量。

组装与维护 2018/11/8 5.3 主流显示芯片 现在主流的显示芯片主要来自ATi和nVIDIA。显示卡厂商把同一个显示芯片，搭配不同的显示内存（速度和容量），便分化出多个版本。所以在选购显示卡时，要从显示芯片和显示内存两个方面考虑。表5-2是目前ATi和nVIDIA高端和中高端图形处理芯片的参数对比。 图5-2 主流显示芯片规格表

组装与维护 2018/11/8 5.3.1 ATi显示芯片 1. Radeon9800系列 Radeon9800系列显示芯片采用代号为R350的图形处理内核，该系列显示芯片共有三款，分别是Radeon9800、Radeon9800 Pro和Radeon9800 Pro 256MB。Radeon9800显示芯片的外观，如图5-6所示。 图5-6 Radeon9800

Radeon9700系列显示芯片采用R300内核， Radeon9700显示芯片的外观，如图5-7所示。 组装与维护 2018/11/8 2. Radeon9700系列 Radeon9700系列显示芯片采用R300内核， Radeon9700显示芯片的外观，如图5-7所示。 图5-7 Radeon9700

Radeon9600系列采用RV350内核，是R300和R350的简化版本。 4. Radeon9500系列 组装与维护 2018/11/8 3. Radeon9600系列 Radeon9600系列采用RV350内核，是R300和R350的简化版本。 4. Radeon9500系列 Radeon9500采用R300内核，此系列包括Radeon9500 Pro和Radeon9500两种版本。 5. Radeon9200系列 这是ATi的新款入门级产品，其内核代号为RV280。9200有三种版本：Radeon9200 Pro 128MB、Radeon9200 128MB和Radeon9200 64MB。 6. Radeon9100系列 Radeon9100显示芯片基于R200内核，支持DirectX 8.1和AGP 4×总线。内核/显存工作频率和Radeon8500LE相同，为250/500MHz。

Radeon9000系列显示芯片采用RV250内核，其外观如图5-8所示。 组装与维护 2018/11/8 7. Radeon9000系列 Radeon9000系列显示芯片采用RV250内核，其外观如图5-8所示。 图5-8 Radeon9000

Radeon8500系列显示芯片采用R200内核，主要有两款产品：8500标准版和8500LE版。 9. Radeon7500系列 组装与维护 2018/11/8 8. Radeon8500系列 Radeon8500系列显示芯片采用R200内核，主要有两款产品：8500标准版和8500LE版。 9. Radeon7500系列 Radeon7500系列采用RV200内核，Radeon7500系列包括Radeon7500标准版和Radeon7500LE版。 10. Radeon7200系列 Radeon7200系列其实就是重新命名后的Radeon。 11. Radeon7000系列 Radeon7000系列显示芯片的内核也就是Radeon VE显示芯片的内核，即RV100。

5.3.2 nVIDIA显示芯片 1. GeForce FX5900系列 组装与维护 2018/11/8 5.3.2 nVIDIA显示芯片 1. GeForce FX5900系列 GeForce FX5900系列显示芯片的内核代号为NV35。FX5900系列分为三个版本：FX5900 Ultra（加强版）、FX5900（标准版）和FX5900 Value（廉价版）。其外观如图5-9所示。 图5-9 FX5900

组装与维护 2018/11/8 2. GeForce FX5800系列 GeForce FX5800系列显示芯片采用代号为NV30的内核。该系列包括GeForce FX5800 Ultra、GeForce FX5800两款型号。 3. GeForce FX5600系列 GeForce FX5600系列采用NV31内核。

GeForce FX5200系列采用NV34内核，其外观如图5-10所示。 组装与维护 2018/11/8 4. GeForce FX5200系列 GeForce FX5200系列采用NV34内核，其外观如图5-10所示。 图5-10 FX5200

与GeForce4 Ti一样，GeForce4 MX系列后期也出现了改良的AGP 8×版本，显示芯片内核代号为NV18。 组装与维护 2018/11/8 5. GeForce4 Ti系列 GeForce4 Ti系列比较复杂，包括采用NV25内核的GeForce4 Ti4600、GeForce4 Ti4400、GeForce4 Ti4200；以及采用NV28内核的GeForce4 Ti4200-8X和GeForce4 Ti4800SE和GeForce4 Ti4800。 6. GeForce4 MX系列 与GeForce4 Ti一样，GeForce4 MX系列后期也出现了改良的AGP 8×版本，显示芯片内核代号为NV18。 7. GeForce3系列 GeForce3系列显示芯片采用NV20内核，GeForce3系列显示卡按其核心频率和显存频率的差别，分为GeForce3、GeForce3 Ti200、GeForce3 Ti200 128MB、GeForce3 Ti500和GeForce3 Ti500 128MB。 8. GeForce2系列 GeForce2系列显示芯片是nVIDIA在2000年10月开始推出的系列产品，目前都已经退出市场。

5.3.3 SiS显示芯片 1. SiS315系列 SiS315其外观如图5-11所示。 图5-11 SiS315 组装与维护 2018/11/8 5.3.3 SiS显示芯片 1. SiS315系列 SiS315其外观如图5-11所示。 图5-11 SiS315

组装与维护 2018/11/8 2. Xabre系列 SiS推出的Xabre80、200、400、600四款显示卡，是业界第一款支持AGP 8×的显示卡。Xabre600显示芯片的外观如图5-12所示。 图5-12 Xabre600

5.3.4 Matrox显示芯片 1. Matrox Parhelia系列 组装与维护 2018/11/8 5.3.4 Matrox显示芯片 1. Matrox Parhelia系列 Parhelia-512显示芯片是业界第一款512bit的GPU。 2. G550系列 G550系列图形芯片是业界第一款集成了两个TMDS（Transmission-Minimized Differential Signaling）的单一芯片，它也是当时惟一的单芯片支持两台数字（DVI）液晶显示器输出的显示卡。 3. G450系列 G450仍然采用G400内核，拥有最全的驱动支持，除Windows 9x/Me/2000外，Matrox还推出了Linux、BeOS、OS/2等平台的驱动，而Linux版的驱动还提供了对双头显示器的支持，这是当时Linux下惟一具备此功能的产品。

5.3.5 XGI显示芯片 Volari V8 Ultra图形芯片的外观如图5-13所示。 图5-13 Volari V8 Ultra 组装与维护 2018/11/8 5.3.5 XGI显示芯片 Volari V8 Ultra图形芯片的外观如图5-13所示。 图5-13 Volari V8 Ultra

组装与维护 2018/11/8 5.4 显示卡中的新技术 5.4.1 DirectX图形接口程序(DirectX是一种图形应用程序接口，即为一个辅助软件，一个提高系统性能加速的软件，它由以下四个部分组成。) 1. 显示部分 显示部分又分为Direct Draw（DDraw）和Direct 3D（D3D）两部分。 2. 声音部分 声音部分包括DirectSound、DirectSound3D和DirectMusic。 3. 输入部分 DirectInput为各种输入设备提供接口，用来处理游戏的一些外围装置。 4. 网络部分 DirectPlay为游戏提供网络功能的接口，提供多种连接方式，如TPC/IP，IPX，Modem，串口等。 除了DirectX外，还有OpenGL，它们都是图形接口标准。