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电脑基础知识学习 下载文档 收藏 电脑基础知识学习 电脑基础知识 LOGO 电脑基础知识学习 ____09 级一期培训 主讲 : 第一、认识电脑 LOGO 软件系统电脑系统的组成: 硬件系统 主板、硬盘、 主频也叫时钟频率，单位是MHz(或GHz)，用来表示CPU 的运算、处理数据的速度，是CPU内核电路的时机运行频率。CPU 的主频,外频×倍频系数。 的主频,外频× 2.CPU字长: CPU在单位时间内(同一时间)能一次处理的二进制数的位数叫 字长(在数字电路和电脑技术中采用二进制，代码只有“0”和“1”，其 中无论是 “0”或是“1”在CPU中都是 一“位”____bit) 1Byte=8bit 硬件篇之一、CPU CPU参数解析: 3.外频: 外频是CPU的基准频率，单位是MHz。CPU的外频决定着整块 主板的运行速度。通俗地说，在台式机中，所说的超频，都是超 主板的运行速度。通俗地说，在台式机中，所说的超频，都是超 CPU的外频(当然一般情况下，CPU的倍频都是被锁住的)相信这 点是很好理解的。但对于服务器CPU来讲，超频是绝对不允许的。 前面说到CPU决定着主板的运行速度，两者是同步运行的，如果把 服务器CPU超频了，改变了外频，会产生异步运行，(台式机很多 主板都支持异步运行)这样会造成整个服务器系统的不稳定。 4.前端总线: 前端总线(FSB)是将CPU连接到北桥芯片的总线。 北桥芯片负责联系内存、显卡等数据吞吐量大 的部件，并且和南桥 芯片连接。CPU通过前端总线连接北桥芯片进而通过北桥芯片和 工作原理 在电路板下面，是错落有致的电路布线;在上面，则为棱角分明的各个部件: 插槽、芯片、电阻、电容等。当主机加电时，电流会在瞬间通过CPU、南北桥芯片、 BIOS芯片:是一块方块状的存储器，里面存有与该主板搭配的基本输入输出 系统程序。能够让主板识别各种硬件，还可以设置引导系统的设备，调整 CPU外频等。 BIOS芯片是可以写入的，这方便用户更新BIOS的版本，以获取更好的性能及对电脑 最新硬件的支持，当然不利的一面便是会让主板遭受诸如CIH病毒的袭击。 南北桥芯片:横跨AGP插槽左右两边的两块芯片就是南北桥芯片。南桥多位于PCI 插槽的上面;而CPU插槽旁边，被散热片盖住的就是北桥芯片。芯片组以北桥芯片为 核心，一般情况，主板的命名都是以北桥的核心名称命名的(如P45的主板就是用的 P45的北桥芯片)。 北桥芯片主要负责处理CPU、 所谓的“插拔部分”是指这部分的配件可以用“插”来安装，用“拔”来反安装。 内存插槽:内存插槽一般位于 1.内存插槽:内存插槽一般位于CPU插座下方。 图中的是DDR SDRAM 插槽， 这种插槽的线数为184线。 2.AGP插槽:颜色多为深棕色，位于北桥芯片和PCI插槽之间。AGP插槽有 2.AGP插槽:颜色多为深棕色，位于北桥芯片和 1×、2×、4×和8×之分。AGP4×的插槽中间没有间隔，AGP2×则有。在PCI Express出现之前，AGP显卡较为流行，其传输速度最高可达到 2133MB/s(AGP8×)。 3.PCI插槽:PCI插槽多为乳白色，是主板的必备插槽，可以插上软Modem、 声卡、股票接受卡、网卡、多功能卡等设备。 插槽:随着 4.PCI Express插槽:随着3D性能要求的不断提高，AGP已越来越不能满足视 4.PCI 频处理带宽的要求，目前主流主板上显卡接口多转向PCI Exprss。PCI Exprss插 槽有1×、2×、4×、8×和16×之分。注:目前主板支持双卡:(NVIDIA SLI/ ATI 交 叉火力) 5. CNR插槽:多为淡棕色，长度只有PCI插槽的一半，可以接CNR的软 Modem或网卡。这种插槽的前身是AMR插槽。CNR和AMR不同之处在于:CNR 增加了对网络的支持性，并且占用的是ISA插槽的位置。共同点是它们都是把软 Modem或是软声卡的一部分功能交由CPU来完成。这种插槽的功能可在主板的 BIOS中开启或禁止。 硬件篇之二、主板 LOGO .硬盘接口:硬盘接口可分为IDE接口和SATA接口。在型 3、.对外接口部分 1 号老些的主板上， 多集成2个IDE口，通常IDE接口都位于PCI插槽下方，从空间上则垂直于 2.软驱接口:连接软驱所用，多位于IDE接口旁，比IDE接口略短一些，因为 它是34针的，所以数据线也略窄一些。 3.COM接口(串口):目前大多数主板都提供了两个COM接口，分别为COM1和 COM2，作用是连接串行鼠标和外置Modem等设备。COM1接口的I/O地址是 03F8h-03FFh，中断号是IRQ4;COM2接口的I/O地址是02F8h-02FFh，中断号是 IRQ3。由此可见COM2接口比COM1接口的响应具有优先权，现在市面上已很难 找到基于该接口的产品。 4.PS/2接口:PS/2接口的功能比较单一，仅能用于连接键盘和鼠标。一般情 况下，鼠标的接口为绿色、键盘的接口为紫色 。 5.USB接口:USB接口是现在最为流行的接口，最大可以支持127个外设，并 且可以独立供电，其应用非常广泛。USB接口可以从主板上获得500mA的电流， 支持热拔插，真正做到了即插即用。USB2.0标准最高传输速率可达480Mbps。 6.LPT接口(并 SATA的全称是Serial 口):一般用来连接打印机或扫描仪。 7.SATA接口: Advanced Technology Attachment 串行高级技术附件，一种基于行业标准的串行硬件驱动器接口)，是由Intel、IBM、 Dell、APT、Maxtor和Seagate公司共同提出的硬盘接口规范，在IDF Fall 2001 大会上，Seagate宣布了Serial ATA 1.0标准，正式宣告了SATA规范的确立。 硬件篇之二、主板 LOGO 硬件篇之二、主板 LOGO 硬件篇之三、内存内存 外观 LOGO 硬件篇之三、内存 LOGO 内存: 内存是计算机中重要的部件之一，它是与CPU进行沟通的桥梁。计算机中所 有程序的运行都是在内存中进行的，因此内存的性能对计算机的影响非常大。 内存(Memory)也被称为内存储器，其作用是用于暂时存放CPU中的运算数 据，以及与硬盘等外部存储器交换的数据。只要计算机在运行中，CPU就会把需 要运算的数据调到内存中进行运算，当运算完成后CPU再将结果传送出来，内存 的运行也决定了计算机的稳定运行。 内存是由内存芯片、电路板、金手指等部分 组成的。 S(synchronous)DRAM 同步动态随机存取存储器:SDRAM为168脚，这 是目前PENTIUM及以上机型使用的内存。 内存de分类:1.只读存储器(ROM) 随机存储器( 随 2. 机存储器(RAM) 高速缓冲存储器( 高 3. 速缓冲存储器(Cache) DDR SDRAM(Double Data Rate SDRAM)简称DDR DDR2 能够在100MHz 的 发信频率基础上提供每插脚最少400MB/s 的带宽，而 且其接口将运行于1.8V 电压上，从而进一步降低发热量，以便提高频率。 DDR3相比起DDR2有更低的工作电压， 从DDR2的1.8V降落到1.5V，性能更好 更为省电;DDR2的4bit预读升级为8bit预读。DDR3目前最高能够达到2000Mhz 的速度，尽管目前最为快速的DDR2 1024KB=1MB=1048576 字节=2 字节 1024MB=1GB=1073741824 字节=2-字节 1024GB=1TB=1099511627776 字节 =2(字节 1024TB=1PB=1125899906842624 字节=22字节 1024PB=1EB=1152921504606846976 字节=2<字节 1024EB=1ZB=1180591620717411303424 字节=2F字节 1024ZB=1YB=1208925819614629174706176 字节=2P字节 硬件篇之三、 希捷存储新技术:2009年出2500G硬盘 硬盘记录密度越大就可以实现越大的磁盘容量，希捷最近发布的160GB 5400rpm 2.5英寸 垂直纪录笔记本硬盘的纪录密度是每平方英寸135Gbits，东芝最新展示的2.5 英寸硬盘每平方英寸纪录密度是188Gbits，而在加州硅谷的IDEMA DiSKON展会 上，希捷展示了1种磁记录设备，每平方英寸可以纪录421Gbits数据～ 日立2010年推5000G 硬盘 等同半个人脑存储量 据国外媒体报道，日立日前宣布，将于2010年推出5TB(5120G) 硬盘，从而向 新兴的固态硬盘发起挑战。 如今，固态硬盘逐渐蚕食传统硬盘业务， 尤其是在笔记本电脑市场。但是，这 并不意味着传统硬盘将从此退出历史舞台。 硬盘专家日立的做法是，尽可能提升硬盘的存储空间。据悉，日立于2010 年推出5TB 、3.5英寸商用硬盘。该硬盘采用了电流正交平面垂直巨磁阻(CPPGMR)技术，使每平方英寸的存储密度达到1TB。 硬件篇之四、硬盘硬盘之 参数 LOGO 二、转速 四、传输速率 一、 容量 三、平均访问时间 五、缓存 硬件篇之四、硬盘硬盘参数解析 容量 LOGO 硬盘的容量以兆字节(MB)或千兆字节(GB)为单位，1GB=1024MB。但 硬盘厂商在标称硬盘容量时通常取1G=1000MB，因此我们在BIOS中或在格式化 硬盘时看到的容量会比厂家的标称值要小。 硬盘的容量指标还包括硬盘的单碟容量。所谓单碟容量是指硬盘单片盘片的 硬盘的容量指标还包括硬盘的单碟 容量 单碟容量。 容量，单碟容量越大，单位成本越低，平均访问时间也越短。 硬件篇之四、硬盘硬盘参数解析 转速 LOGO 转速(Rotationl Speed 或Spindle speed)，是硬盘 平均访问时间体现了硬盘的读写速度，它包括了硬盘的寻道时间和等待时 间，即:平均访问时间=平均寻道时间+平均等待时间。 硬盘的平均寻道时间 (Average Seek Time)是指硬盘的磁头移动到盘面指定 磁道所需的时间。这个时间当然越小越好，目前硬盘的平均寻道时间通常在8ms 到12ms之间，而SCSI硬盘则应小于或等于8ms。 硬盘的等待时间，又叫潜伏期(Latency)，是指磁头已处于要访问的磁道，等 待所要访问的扇区旋转至磁头下方的时间。平均等待时间为盘片旋转一周所需的 时间的一半，一般应在4ms以下。 硬件篇之四、硬盘硬盘参数解析 传输速率 LOGO 传输速率(Data Transfer Rate) 硬盘的数据传输率是指硬盘读写数据的速度，单 位为兆字节每秒(MB/s)。硬盘数据传输率又包括了 外部传输率(External Transfer Rate)也称为突发数据传输率(Burst Data Transfer Rate)或接口传输率，它标称的是系统总线与硬盘缓冲区之间的数据 传输 率，外部数据传输率与硬盘接口类型和硬盘缓存的大小有关。 目前Fast ATA接口硬盘的最大外部传输率为16.6MB/s，而Ultra ATA接口的硬 盘则达到33.3MB/s。 使用SATA(Serial ATA)口的硬盘又叫串口硬盘，是未来PC机硬盘的趋势。 2001年，由Intel、APT、Dell、IBM、希捷、迈拓这几大厂商组 成的Serial ATA委员 会正式确立了Serial ATA 1.0规范。2002年，虽然串行ATA的相关设备还未正式上 市，但Serial ATA委员会已抢先确立了Serial ATA 2.0规范。Serial ATA采用串行连 接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强的纠错能力，与以往相比其 最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行检查，如果发现错误会自动矫 正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串行接口还具有结构简单、支持热插 拔的优点。 硬件篇之四、硬盘硬盘参数解析 缓存 LOGO 缓存(Cache memory)是硬盘控制器上的一块 IDE的英文全称为“Integrated Drive Electronics”，即“电子集成驱动器”， Electronics” 俗称PATA并口。 2.SATA: 使用SATA(Serial ATA)口的硬盘又叫串口硬盘，是未来PC机硬盘的趋势。 Serial ATA采用串行连接方式，串行ATA总线使用嵌入式时钟信号，具备了更强 的纠错能力，与以往相比其最大的区别在于能对传输指令(不仅仅是数据)进行 检查，如果发现错误会自动矫正，这在很大程度上提高了数据传输的可靠性。串 行接口还具有结构简单、支持热插拔的优点。 3.SCSI : 全称为Small Computer System Interface(小型机系统接口)，历经多世代的 发展，从早期的 SCSI-II，到目前的 Ultra320 SCSI 以及 Fiber-Channel (光纤 通道)，接头类型也有多种。SCSI 硬盘广为工作站级个人计算机以及服务器所使 用，因为它的转速快，可达 15000 rpm，且数据传输时占用 CPU 运 SATA 硬盘昂贵。 4.SAS(Serial 算资源较 低，但是单价也比同样容量的 ATA 及 Attached SCSI)是新一代的SCSI技术，和SATA硬盘相同，都 是采取序列式技术以获得更高的传输速度，可达到3Gb/s。此外也透过缩小连接线 改善系统内部空间等。 硬件篇之四、硬盘 LOGO 硬件篇之五、电源电源 电源是提供电压的装置。 LOGO 计算机电源是一种安装在主机箱内的封闭式独立部件，它的作用是将 交流电通过一个开关电源变压器换为5V，-5V，+12V，-12V ，+3.3V等稳定 的直流电，以供应主机箱内系统版，软盘，硬盘驱动及各种适配器扩展卡等 系统部件使用。 硬件篇之五、电源电源之 外观 LOGO 硬件篇之五、电源电源的参数 LOGO 功率 效率 功率因数 噪音 EMC特性 电压适应范围 功率的计算公式:P=W/t(平均功率) P=FV(瞬时功率) 硬件篇之五、电源电源参数解析 LOGO 1.功率: 功率是指物体在单位时间内所做的功，即功率是描述做功快慢的物理量。 2.功率因数:所谓功率因数，是指交流电源推动负载时如果负载呈容性或感 性，会使电流波形与电压波形之间发生相移，结果推动负载的有用功率小于在 该电流波形下系统消耗的总功率，它们的比值就是功率因数。功率因数小的时 候可能达到0(6以下，这就意味着40,以上的电能都损耗在线路上了，而这 个电能是不会记录到一般的电度表上的，所以国际标准、国家标准都越来越严 格地对电器的功率因数作出限制，一 般要求达到0(8以上。 3.效率:效率是指电源输出功率与输入功率的比值，它反映着开关管、变压器、 整流滤波电路等元件损耗发热而失去的功 率(当然包括电磁辐射和噪音所发射的 能量，不过相对来说微不足道)。显而易见，如果电源效率低，不但输出功率 低，而且发热严重，容易出故障，风扇噪音也会很明显。 硬件篇之五、电源电源参数解析 LOGO 4(电压适应范围 美、日等国使用110V 的交流电源标准，而中国和欧洲则为220V 。传统的适应 方法是使用一个拨动开关来改变整流滤波的方式，达到适应两种电压的目的，而新 式高端产品采用宽电压适应范围的设计，可以适应90,240V 的电压输入，在供电 状况恶劣的地区尤其有用。 5(噪音 普通电脑电源全部是采用风扇强制排风散 热的，噪音的来源主要是风扇。许多 电源使用的小风扇噪音非常烦人，而现在许多优质电源采用横置的9cm乃至12cm 风扇，而且采用温控设计，可以兼顾散热和静音的要求。 有些老式的劣质电源的工作频率仅有二十多千赫，有时甚至会降到音频范围 示波器的数值指示为66.811kHz ，扫描速度在5μs挡。这样高的频率有利于磁 芯损耗的降低和电源小型化，但对开关管的参数要求更高。无论如何它是肯定远远 超出人的听觉范围的。 硬件篇之五、电源电源参数解析 LOGO 6(EMC特性 EMC即Electro M agnetiCCompatibility，电磁兼容。这是与EMI(电磁干扰)相 伴产生的特性指标，现在都有国家强制标准。良好的EMC设计不但要求耐受EMI的 程度达标，还要求产生EMI的程度要足够低。电脑电源耐受。EMI一般没什么问题， 问题在于它是一个严重的EMI干扰源，不论是辐射，还是对电网的回馈干扰，都相当 严重，必须采取适当的手段去解决。各厂家的不同电源产品差异较大。优良的产品 一般都包含两级以上的EMI滤波电路。这样的双向过滤措施使得电源5. 对比值 6. 亮度值 7. 响应时间 8.分辨率 硬件篇之六、显示器显示器参数解析 LOGO 1. 可视面积 液晶显示器所标示的尺寸就是实际可以使用的屏幕范围一致。例如，一个15.1 英寸的液晶显示器约等于17英寸CRT屏幕的可视范围。 2. 可视角度 液晶显示器的可视角度左右对称，而上下则不一定对称。举个例子，当背光 源的入射光通过偏光板、液晶及取向膜后，输出光便具备了特定的方向特性，也 就是说，大多数从屏幕射出的光具备了垂直方向。假如从一个非常斜的角度观看 一个全白的画面，我们可能会看到黑色或是色彩失真。一般来说，上下角度要小 于或等于左右角度。如果可视角度为左右80度，表示在始于屏幕法线80度的位 置时可以清晰地看见屏幕图像。但是，由于人的视力范围不同，如果没有站在最 佳的可视角度 3. 点距 点距指屏幕上相邻两个同色像素单元之间的距离，即两个红色(或绿、蓝)像 素单元之间的距离。 我们常问到 液晶显示器的点距是多大，但是多数人并不知道这个数值是如何得 到的，现在让我们来了解一下它究竟是如何得到的。举例来说一般14英寸LCD的可 视面积为285.7mm ×214.3mm ，它的最大分辨率为1024 ×768，那么点距就等于: 可视宽度/水平像素(或者可视高度/垂直像素)，即285.7mm/1024=0.279mm( 或者是 214.3mm/768=0.279mm) 。 4. 色彩度 LCD重要的当然是的色彩表现度。我们知道自然界的任何一种色彩都是由红、 绿、蓝三种基本色组成的。LCD面板上是由1024×768个像素点组成显像的，每个 独立的像素色彩是由红、绿、蓝(R、G、B)三种基本色来控制。大部分厂商生产出 来的液晶显示器，每个基本色(R、G、B)达到6位，即64种表现度，那么每个独立 的像素就有 64×64×64=262144 种色彩。也有不少厂商使用了所谓的FRC(Frame Rate Control)技术以仿真的方式来表现出全彩的画面，也就是每个基本色(R、G、 B)能达到8位，即256种表现度，那么每个独立的像素就有高达 256×256×256=16777216 种色彩了。 硬件篇之六、显示器显示器参数解析 LOGO 5. 对比值 对比值是定义最大亮度值(全白)除以最小亮度值(全黑)的比值。CRT显示器的对 比值通常高达500:1，以致在CRT显示器上呈现真正全黑的画面是很容易的。但对 LCD来说就不是很容易了，由冷阴极射线管所构成的背光源是很难去做快速地开关 动作，因此背光源始终处于点亮的状态。为了要得到全黑画面，液晶模块必须完全 把由背光源而来的光完全阻挡，但在物理特性上， 这些组件并无法完全达到这样的 要求，总是会有一些漏光发生。一般来说，人眼可以接受的对比值约为 250:1。 6. 亮度值 液晶显示器的最大亮度，通常由冷阴极射线管(背光源)来决定，亮度值一般都在 200,250 cd/m2间。液晶显示器的亮度略低，会觉得屏幕发暗。虽然技术上可以达 到更高亮度，但是 这并不代表亮度值越高越好，因为太高亮度的显示器有可能使观 看者眼睛受伤。 7. 响应时间 响应时间是指液晶显示器各像素点对输入信号反应的速度，此值当然是越小越 好。如果响应时间太长了，就有可能使液晶显示器在显示动态图像时，有尾影拖曳 的感觉。一般的液晶显示器的响应时间在20,30ms之间。 硬件篇之六、显示器显示器参数解析 LOGO 6. 亮度值 液晶显示器的最大亮度，通常由冷阴极射线管(背光源)来决定，亮度值一般都 在200,250 cd/m2间。液晶显示器的亮度略低，会觉得屏幕发暗。虽然技术上可 以达到更高亮度，但是这并不代表亮度值越高越好，因为太高亮度的显示器有可能 使观看者眼睛受伤。 7. 响应时间 响应时间是指液晶显示器各像素点对输入信号反应的速度，此值当然是越小越 好。如果响应时间太长了，就有可能使液晶显示器在显示动态图像时，有尾影拖曳 的感觉。一般的液晶显示器的响应时间在20,30ms之间。 8. 分辨率 分辨率(resolution)就是屏幕图像的精密度，是指显示器所能显示的像素的多少。 由于屏幕上的点、线和面都是由像素组成的，显示器可显示的像素越多，画面就越 精细，同样的屏幕区域内能显示的信息也越多，所以分辨率是个非常重要的性能指 标之一。可以把整个图像想象成是一个大型的棋盘，而分辨率的表示方式就是所有 经线和纬线交叉点的数目。 分辨率为1024×768的屏幕来说，即每一条水平线上包含有1024个像素点，共 有768条线，即扫描列数为1024列，行数为768行。 硬件篇之七、鼠标 LOGO ? 鼠标 全称:显示系统纵横位置指示器，因形似老 鼠而得名“鼠标”(港台作滑鼠)。“鼠标”的标准称 呼应该是“鼠标器”，英文名“Mouse”。鼠标的使用 是为了使计算机的操作更加简便，来代替键盘那 繁琐的指令 ? 鼠标是一种很常用的电脑输入设备，它可以对当 前屏幕上的游标进行定位，并通过按键和滚轮装 置 对游标所经过位置的屏幕元素进行操作。 ? 鼠标按其工作原理的不同可以分为机械鼠标和光 电鼠标。 硬件篇之七、鼠标鼠标之外观 LOGO 硬件篇之七、鼠标鼠标之 解析 LOGO 【鼠标的接口类型】 鼠标的接口类型】 鼠标按接口类型可分为串行鼠标、PS/2鼠标、总线鼠标、USB鼠标(多为 光电鼠标)四种。串行鼠标是通过串行口与计算机相连，有9针接口和25针接口 两种;PS/2鼠标通过一个六针微型DIN接口与计算机相连，它与键盘的接口非 常相似，使用时注意区分;总线鼠标的接口在总线接口卡上;USB鼠标通过一 个USB接口，直接插在计算机的USB口上。 硬件篇之七、鼠标鼠标之 参数 LOGO 1.dpi鼠标的DPI是每英寸点数，也就是鼠标每移动一英寸指针在屏幕上 移动的点数。比如400DPI 的鼠标，他在移动一英寸的时候，屏幕上的指 针可以移动400个点。 2.fps(Frames Per Second)每秒传输帧数 3.外观质感 硬件篇之七、鼠标 LOGO 硬件篇之八、键盘 LOGO 键盘是最常用也是最主要的输入设备，通过键盘，可以将英文字母、数字、标 点符号等输入到计算机中，从而向计算机发出命令、输入数据等。 硬件篇之八、键盘 LOGO 硬件篇之九、光驱 LOGO 光驱，电脑用来读写光碟 2.DVD光驱:是一种可以读取DVD碟片的光驱，除了兼容 DVD-ROM，DVD2.DVD光驱:是一种可以读取 VIDEO，DVD-R，CD-ROM 等常见的格式外，对于CD-R/RW，CD-I，VIDEOCD，CD-G等都要能很好的支持。 3.COMBO光驱:“康宝”光驱是人们对COMBO光驱的俗称。而COMBO光驱 3.COMBO 光驱: 是一种集合了CD刻录、CD-ROM和DVD-ROM为一体的多功能光存储产品。 4.刻录光驱:包括了CD-R、CD-RW 和DVD刻录机等，其中DVD刻录机又分 刻录光驱:包括了 DVD+R、DVD-R、DVD+RW、DVD-RW(W代表可反复擦写)和DVD-RAM 。刻 录机的外观和普通光驱差不多，只是其前置面板上通常都清楚地标识着写入、复 写和读取三种速度。 硬件篇之九、光驱光驱之 外观 LOGO 硬件篇之九、光驱 LOGO 硬件篇之十、显示卡显卡 释义 LOGO 显卡全称显示接口卡(Video card，Graphics card)，又称为显示适配器 (Video adapter)，显示器配置卡简称为显卡，是个人电脑最基本组成部分之 一。显卡的用途是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动，并向显示器提 供行扫描信号，控制显示器的正确显示，是连接显示器和个人电脑主板的重要元 件，是“人机对话”的重要设备之一。显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分， 承担输出显示图形的任务，对于从事专业图形设计的人来说显卡非常重要。 民用 显卡图形芯片供应商主要包括AMD(ATI)和Nvidia(英伟达)两家。 被称为:视频卡、视频适配器、图形卡、图形适配器和显示适配器等等。它是 主机与显示器之间连接的“桥梁”，作用是控制电脑的图形输出，负责将CPU送来 的的影象数据处理成显示器认识的格式，再送到显示器形成图象。显卡主要由显 示芯片(即图形处理芯片Graphic Processing Unit)、显存、数模转换器 (RAMDAC) 、VGA BIOS、各方面接口等几部分组成。下面会分别介绍到各部分。 显卡外观 硬件篇之十、显示卡 LOGO 显卡之外观图 硬件篇之十、显示卡 LOGO 硬件篇之十、显示卡 LOGO 硬件篇之十、显示卡主要参数 LOGO 1.显示芯片(型号、版本级别、开发代号、制造工艺、核心频率) 2.显存(类型、位宽、容量、封装类型、 速度、频率) 3.技术(象素渲染管线、顶点着色引擎数、3D API、RAMDAC频率及支持 MAX分辨率) 4.PCB板(PCB层数、显卡接口、输出接口、散热装置) LOGO LOGO 硬件篇之十、显示卡显卡基本结构 LOGO 1)GPU(类似于主板的CPU) 全称是Graphic Processing Unit，中文翻译为“图形处理器”。NVIDIA公司在发 布GeForce 256图形处理芯片时首先提出的概念。GPU使显卡减少了对CPU的依赖， 并进行部分原本CPU的工作，尤其是在3D图形处理时。GPU所采用的核心技术有硬件 T&L(几何转换和光照处理)、立方环境材质贴图和顶点混合、纹理压缩和凹凸映射 贴图、双重纹理四像素256位渲染引擎等，而硬件T&L技术可以说是GPU的标志。 GPU的生产主要由nVidia与ATI两家厂商生产。 2)显存(类似于主板的 显示 硬件篇之十、显示卡显卡基本结构 LOGO 3)显卡bios(类似于主板的bios) 显卡BIOS 主要用于存放显示芯片与驱动程序之间的控制程序，另外还存有 显示卡的型号、规格、生产厂家及出厂时间等信息。打开计算机时，通过显示 BIOS 就是显卡的电路板，它把显卡上的其它部件连接起来。功能类似主板。 硬件篇之十、显示卡参数之一 显示芯片 LOGO 显示芯片是显卡的核心芯片，它的性能好坏直接决定了显卡性能的好坏， 它的主要任务就是处理系统输入的视频信息并将其进行构建、渲染等工作。显 示主芯片的性能直接决定了显示卡性能的高低。不同的显示芯片，不论从 制造工艺指得是在生产GPU过程中，要进行加工各种电 路和电子元件，制造 导线连接各个元器件。通常其生产的精度以nm(纳米)来表示 (1mm=1000000nm )，精度越高，生产工艺越先进。在同样的材料中可以制造 更多的电子元件，连接线也越细，提高芯片的集成度，芯片的功耗也越小。 制造工艺的微米是指IC(integratedcircuit 集成电路) 硬件篇之十、显示卡参数之 显卡的核心频率是指显示核心的工作频率，其工作频率在LOGO 核心频率: 一定程度上可以反 映出显示核心的性能，但显卡的性能是由核心频率、流处理器单元、显存频率、 显存位宽等等多方面的情况所决 定的，因此在显示核心不同的情况下，核心频率 高并不代表此显卡性能强劲。比如GTS250的核心频率达到了750MHz ，要比 GTX260+的576MHz 高，但在性能上GTX260+绝对要强于GTS250。在同样级别 的芯片中，核心频率高的则性能要强一些，提高核心频率就是显卡超频的方法之 一。显示芯片主流的只有ATI和NVIDIA两家，两家都提供显示核心给第三方的厂 商，在同样的显示核心下，部分厂商会适当提高其产品的显示核心频率，使其工 作在高于显示核心固定的频率上以达到更高的性能。 硬件篇之十、显示卡参数之二 显存 LOGO 2)显存 类型: 显卡上采用的显存类型主要有SDR DDR SDRAM ，DDR SGRAM、 DDR2 、 DDR3 、DDR4 、DDR5。 DDR SDRAM 是Double Data (双倍数据速率) ，它能提 供较高的工作频率，带来优异的Rate SDRAM的缩写 数据处理性能。 DDR SGRAM 是显卡厂商特别针对绘图者需求，为了加强图形的存取处理以 及绘图控制效率，从同步动态随机存取 显存位宽是显存在一个时钟周期 显存带宽,显存频率X显存位宽/8，在显存频率相当的情况下，显存位宽 将决定显存带宽的大小。例如:同样显存频率为500MHz的128位和256位显 存，那么它俩的显存带宽将分别为:128位,500MHz *128/8=8GB/s，而256 500MHz* 位,500MHz *256/8=16GB/s，是128位的2倍，可见显存位宽在显存数据中的 500MHz* 重要性。显卡的显存是由一块块的显存芯片构成的，显存总位宽同样也是由显 存颗粒的位宽组成。显存位宽,显存颗粒位宽×显存颗粒数。显存颗粒上都带 存颗粒的位宽组成。显存位宽,显存颗粒位宽× 有相关厂家的 容量: 虽然说在其他参数相同的情况下容量是越大越好，但对显卡这方面并不是很 精通的朋友注意不要被大容量显存吸引了，比如说384M 的9600GSO就远强于 512M 的9600GSO，原因有很多，这里就不一一列出了。只需要注意选择显卡时 显存只不过是参考之一，重要的还是其 他的数据，比如核心、位宽、频率等，这 些决定显卡的性能优先于显存容量。 主流容量包括256M 384M 512M 768M 896M 1G 1792M 2G 等 封装类型 显存封装形式主要有: TSOP (Thin Small Out Line Package) 薄型小尺寸封装 , QFP (Quad Flat Package) 小型方块平面封装 MicroBGA (Micro Ball Grid Array) 微型球闸阵列封装，又称FBGA(Finepitch Ball Grid Array) 2004年前的主流显卡基本上是用TSOP和MBGA封装，TSOP封装居多. 但是 由于nvidia的gf3、4系的出现，MBGA成为主流，mbga封装可以达到更快的显存 速度，远超TSOP的极限400MHZ 。 硬件篇之十、显示卡参数之二 显存 LOGO 速度: 显存速度一般以ns(纳秒)为单位。常见的显存速度有1.2ns、1.0ns、0.8ns 等，越小表示速度越快、越好。 显存的理论工作频率计算公式是:等效工作频率(MHz),1000/ (显存速度 ×n)(n因显存类型不同而不同， 如果是GDDR3显存则n=2;GDDR5显存则 n=4)。 频率: 显存频率一 定程度上反应着该显存的速度，以MHz(兆赫兹)为单位。 显存频率随着显存的类型、性能的不同而不同: SDRAM显存一般都工作在较低的频率上，一般就是133MHz 和166MHz ，此种 频率早已无法满足显卡的需求。 DDR SDRAM 显存则能提供较高的显存频率，因此是采用最为广泛的显存类 型，无论中、低端显卡，还是高端显卡大部分都采用DDR SDRAM ，其所能提供的 显存频率也差异很大，主要有400MHz 、500MHz 、600MHz、650MHz 等，高端产 品中还有800MHz 或900MHz ，乃至更高。 硬件篇之十、显示卡参数之 显存位宽是显存在一个时钟周期 显存带宽,显存频率X显存LOGO 位宽: 位宽/8，在显存频率相当的情况下，显存位 宽将决定显存带宽的大小。例如:同样显存频率为500MHz 的128位和256位 显存，那么它俩的显存带宽将分别为:128位,500MHz *128/8=8GB/s，而 500MHz* 256位,500MHz *256/8=16GB/s，是128位的2倍，可见显存位宽在显存数 500MHz* 据中的重要性。显卡的显存是由一块块的显存芯片构成的，显存总位宽同样 也是由显存颗粒的位宽组成。显存位宽,显存颗粒位宽×显存颗粒数。显存 也是由显存颗粒的位宽组成。显存位宽,显存颗粒位宽× 颗粒上都带有相关厂家的 虽然说在其他参数相同的情况下容量是越大越好，但对显卡这方面并不是很 精通的朋友注意不要被大容量显存吸引了，比如说384M的9600GSO就远强于 512M 的9600GSO，原因有很多，这里就不一一列出了。只需要注意选择显卡时 显存只不过是参考之一，重要的还是其他的数据，比如核心、位宽、频率等，这 些决定显卡的性能优先于显存容量。 主流容量包括256M 384M 512M 768M 896M 1G 1792M 2G 等 封装类型 显存封装形式主要有: TSOP (Thin Small Out Line Package) 薄型小尺寸封装 , QFP (Quad Flat Package) 小型方块平面封装 MicroBGA (Micro Ball Grid Array) 微型球闸阵列封装，又称FBGA(Finepitch Ball Grid Array) 2004年前的主流显卡基本上是用TSOP和MBGA封装，TSOP封装居多. 但是 由于nvidia的gf3、4系的出现，MBGA成为主流，mbga封装可以达到更快的显存 速度，远超TSOP的极限400MHZ 。 硬件篇之十、显示卡参数之 LOGO 硬件篇之十、显示卡参数之二 显存 LOGO 显存频率与显存时钟周期是相关的，二者成倒数关系，也就是显存频率,1/显 存时钟周期。如果是SDRAM显存，其时钟周期为6ns，那么它的显存频率就 为 1/6ns=166 MHz;而对于DDR SDRAM ，其时钟周期为6ns，那么它的显存 频率就为1/6ns=166 MHz ，但要了解的是这是DDR SDRAM 的实际频率，而不 是平时所说的DDR显存频率。因为DDR在时钟上升期和下降期都进行数据传 输，其一个周期传输两次数据，相当于SDRAM频率的二倍。习惯上称呼的 DDR频率是其等效频率，是在其实际工作频率上乘以2，就得到了等效频率。 因此6ns的DDR显存，其显存频率为1/6ns*2=333 MHz。但要明白的是显卡制 1/6ns* 造时，厂商设定了显存实际工作频率，而实际工作频率不一定等于显存最大频 率。此类情况较为常见，如显存最大能工作在650 MHz ，而制造时显卡工作频 率被设定 为550 MHz ，此时显存就存在一定的超频空间。这也就是厂商惯用的 方法，显卡以超频为卖点。 硬件篇之十、显示卡 LOGO 3)技术 流处理器单元: 在DX10显卡出来以前，并没有“流处理器”这个说法。GPU 在这样的情况下，人们在DX10时代首次提出了“统一渲染架构”，显卡取消了传 统的“像素管线”和”顶点管线”，统一改为流处理器单元，它既可以进行顶点运算也 可以进行像素运算， 这样在不同的场景中，显卡就可以动态地分配进行定点运算和 像素运算的流处理器数量，达到资源的充分利用。 现在，流处理器的数量的多少已经成为了决定显卡性能高低的一个很重要的指 标，Nvidia和AMD-ATI也在不断地增加显卡的流处理器数量使显卡的性能达到跳跃 式增长，例如 AMD-ATI的显卡HD3870拥有320个流处理器，HD4870 达到800个， HD5870 更是达到1600个～ 值得一提的是，N卡和A卡GPU架构并不一样，对于流处理器数的分配也不一 样。N卡每个流处理器单元只包含1个流处理器，而A卡相当于每个流处理器单元里 面含有5个流处理器，例如HD4850 虽然是800个流处理器，其实只相当于160个流处 理器单元，另外A卡流处理器频率与核心频率一致，这是为什么9800GTX+只有128 个流处理器，性能却与HD4850 相当(N卡流处理器频率约是核心频率的2.16倍)。 硬件篇之十、显示卡 LOGO 3D API: API是Application Programming Interface的缩写，是应用程序接口的意 思，而3D API则是指显卡与应用程序直接的接口。 3D API能让编程人员所设计的3D软件只要调用其API 个人电脑中主要应用的3D API有:DirectX 和OpenGL。 硬件篇之十、显示卡参数之 LOGO RAMDAC频率和支持最大分辨率: RAMDAC是Random Access Memory Digital/Analog Convertor的缩写， 即随机存取 RAMDAC作用是将显存中的数字信号转换为显示器能够显示出来的模拟信 号，其转换速率以MHz表示。计算机中处理数据的过程其实就是将事物数字化的过 程，所有的事物将被处理成0和1两个数，而后不断进行累加计算。图形加速卡也 是靠这些0和1对每一个象素进行颜色、深度、亮度等各种处理。显卡生成的信号 都是以数字来表示的，但是所有的CRT显示器都是以模拟方式进行工作的，数字信 号无法被识别，这就必须有相应的设备将数字信号转换为模拟信号。而RAMDAC 就是显卡中将数字信号转换为模拟信号的设备。 RAMDAC 的转换速率以MHz表 示，它决定了刷新频率的高低(与显示器的“带宽”意义近似)。其工作速度越高， 频带越宽，高分辨率时的画面质量越好。该数值决定了在足够的显存下，显卡最高 支持的分辨率和刷新率。如果要在1024×768的分辨率下达到85Hz 的分辨率， (折算系数)? RAMDAC的速率至少是1024×768×85Hz ×1.344(折算系数)?90MHz 。2009 年主流的显卡RAMDAC都能达到350MHz 和400MHz ，已足以满足和超过大多数显 示器所能提供的分辨率和刷新率。 硬件篇之十、显示卡参数之 LOGO 散热设备 显卡所需要的电力与150瓦特灯具所需要的电力相同，由于运作集成电路 (integrated circuits)需要相当多的电力，因此 散热片通常被视为被动散热，但不论所安装的区块是导热区，或是 显卡是个极度依赖散赖管进行散热的装置，由华硕所制成的Raden X 1600就 拥有两个散热管，它们可将热能传送至位于卡槽后方的大型散热片进行散热。 硬件篇之十、显示卡参数之 LOGO 散热片的表面积愈大，所进行之散热效能就愈大(通常必须与风扇一起运作)，但 有时却因空间的限制，大型散热片无法安装于需要散热的装置上;有时又因为装 置的体积太小，以至于体积大的散热片无法与这些装置连结而进行散热。因此， 热管就必须在这个时候将热能从散热处传送至散热片中进行散热。一般而言， GPU外壳由高热能的传导金属所制成，热管会直接连结至由金属制成的芯片 上，如此一来，热能就能被轻松的传导至另一端的散热片。 市面上有许多处理器的冷却装置都附有热管，由此可知，许多热管已被研发 成可灵活运用于显卡冷却系统中的设备了。 大部分的散热器只是由散热片跟风扇组合而成，在散热片的表面上由风 扇吹 散热能，由于GPU是显卡上温度最高的部分，因此显卡散热器通常可以运用于 GPU上，同时，市面上有许多零售的配件可供消费者进行更换或升级，其中最 常见的就是VGA散热器。 硬件篇之十、显示卡参数之 LOGO 硬件篇之十、显示卡参数之 LOGO 硬件篇之十、显示卡参数之 LOGO LOGO 感谢观赏