什么是显卡?

2025年03月17日 | 阅读 9 分钟

显卡是连接到计算机主板的PC组件,也称为视频控制器、显示适配器、视频板、图形卡或视频适配器。它是一种扩展卡,用于控制和计算图像在屏幕上的显示方式,并用于改善图像质量以在显示器上显示。即使没有显卡,你也无法看到此页面。它作为一种中间设备,可以加速视频吞吐量。下图是显卡的一个实例。

What is a Video Card

更清楚地说,在计算机内部,它是一个处理处理负载图形部分的硬件,通常由CPU处理大部分任务。由于额外的处理能力和视频内存,游戏玩家使用显卡而不是集成显卡。几乎所有程序都可以更高效地运行,因为在现代,大多数程序都是图形化的。

显卡能够加速2D和3D图形渲染。例如,网页浏览器和照片编辑程序可能会受益于2D加速,而视频游戏和CAD设计程序可能会受益于显卡的3D加速。

大多数显卡都支持OpenGL和DirectX等库。对于操纵图形,这些库包含程序员可以在其代码中使用的命令。这些命令中的一些可用于投射光线、变形多边形、移动或旋转对象以及创建阴影。为了创建图形导向的程序,OpenGL或DirectX标准为开发人员提供了一种更简单的方法。对于计算机而言,它还强制要求在运行程序时包含受支持的显卡。显卡包含的组件如下所示

  • 图形处理器
  • DVI
  • 视频BIOS
  • 视频内存

在计算机图形的早期,显卡并不是非常复杂。它们只能发送从处理器到显示器的输出数据。由于输出是文本格式,因此效果很好。因此,早期的操作系统没有颜色和复杂的图形。

在现代,显卡类似于协处理器。这意味着,显卡增加了处理能力,而不是仅仅将简单信号转发到显示器。此外,显卡还具有检查输出质量的能力。

显卡重要事实

每块主板只支持有限范围的显卡格式。因此,在购买之前,请务必咨询您的主板制造商。

许多现代计算机都有板载显卡——GPU直接集成到主板上,不包括显卡扩展卡。这使得计算机的图形系统功能较弱,但成本也较低。此选项适用于对最新游戏或额外图形任务不感兴趣的用户。大多数带有板载显卡的主板都提供通过BIOS禁用芯片的功能,这样就可以将显卡安装到扩展插槽中。

如何查看我的显卡?

在Windows中,用户可以使用设备管理器查看显卡;这是查看用户拥有哪种显卡的最简单方法。在“显示适配器”部分下,可以找到显卡列表。此外,还可以使用Speccy等工具来查看您拥有的显卡,它是一个免费的系统信息工具。它有助于识别总线接口、内存量、设备ID、温度、制造商、BIOS版本、型号以及其他一些显卡信息。

另一种查看系统显卡的方法是打开电脑机箱,这样您就可以看到系统上安装了哪种显卡。如果您需要更换显卡,打开电脑机箱是必需的选择。但如果您只想查看显卡信息,最好使用上面提到的软件。

显卡或图形卡的组件

以下是显卡的一些基本组件

GPU(图形处理单元)

每张显卡都包含一个GPU,它是显卡的核心。它是显卡的主要组件,负责处理创建视觉效果所需的数学计算。通常,它放置在风扇或散热器下方,因为在执行计算时,处理器会变得非常热。一些GPU处理器提供高级功能,例如通过全场景抗锯齿提供更平滑的3D图形。

内存

内存用于存储所有可以及时快速访问的完整信息。虽然GPU正在计算如何显示图像,但内存是存储所有复杂纹理的地方,这些纹理在准备好使用之前是必需的。在这种情况下,RAM是一种非常有用的内存。GPU从内存中获取纹理并在处理后将其转发到RAM,然后RAMDAC从RAM中接收并将其转发到您的显示器或LCD屏幕进行显示。RAMDAC作为随机存取内存数字到模拟转换器将图像转换为模拟信号,然后借助显示电缆将其发送到您的显示器或LCD屏幕。与台式机或笔记本电脑中的内存使用相比,显卡内存或RAM要快得多。

内部接口

内部接口的主要功能是将显卡连接到主板。早期,显卡使用AGP(加速图形端口)接口连接到主板,但现在显卡使用PCI Express 2.0 x16接口连接到主板,与AGP相比,它更快更高效。此外,如果您的主板包含PCI Express x16插槽,则无法使用该卡。

DVI / HDMI / VGA端口

DVI、HDMIVGA端口构成了显卡的外部接口。借助相关电缆,它们将显示器或LCD屏幕连接到显卡。高端显卡包含DVI和HDMI(高清多媒体接口)两种接口,而低端显卡只包含VGA和DVI(数字视频接口)端口。除了所有这些主要组件外,电阻、电容器、二极管等其他一些组件也存在于显卡上。

不同类型的显卡

如果您为计算机添加独立的显卡,它将提高视频和视频游戏的速度。但市场上有很多类型的显卡;您应该知道哪种卡更适合您的计算机。

板载

板载显卡随大多数基于预算的PC一起提供,而不是独立的显卡,带有扩展槽。通常,对于解码高质量视频和玩图形密集型游戏,板载显卡的功能并不强大。板载显卡无法物理移除。因此,如果您需要用附加显卡替换板载显卡,则必须在计算机的BIOS中禁用板载显卡才能安装附加显卡。

PCI Express

截至2009年,PCI Express是显卡中的标准。只有两家制造商,NVIDIA和ATI生产PCI Express显卡。最新的是PCI Express 3.0,它包含三种架构。

AGP

在2000年代初中期,AGP是标准显卡类型,代表加速图形端口。在现代,这些卡已被PCI Express取代,并且不再广泛可用。此外,大多数硬件制造商在其系统中不包含AGP端口。在2008年,ATI推出了Radeon HD 4000系列;然而,到目前为止还没有发布新卡。

外置显卡

由于笔记本电脑制造商已停止在笔记本电脑中预留附加显卡的空间,因此一些制造商开始生产外置显卡以提高图形性能。

传统显卡

PCI、VESA本地总线和ISA显卡等图形卡在现代已不再广泛使用。这些图形卡与当前版本的Windows不兼容。因此,上述图形卡不再受欢迎。

显卡历史和标准

通常,显卡中包含打印机端口,因为打印机会在较低分辨率的“绿色”屏幕上打印信息。

1987年,IBM推出视频图形阵列(VGA)时,出现了一种新的图形标准。在高达720x400的分辨率下,VGA显示器能够支持256种颜色。也许,VGA是模拟的,这是以前的格式和VGA之间的区别,而显示器一直是数字的。虽然如果您从数字到模拟采取行动,它可能是一个较旧的选项,但与数字严格的开/关性质相比,它提供了改变信号以实现可能组合的能力。现在,图形卡制造商提供具有模拟适配器相同功能的全数字显示解决方案。

随着时间的推移,SVGA卡是基于VGA设计的,但每张卡的制造商都以不同的方式增加了颜色深度和分辨率。最后,SVGA提供了1280x1024分辨率和高达1680万种颜色。

显卡遵循行业标准,使用户能够从各种显卡中为PC选择显卡。与基本的VGA规范相比,您可以购买任何能够提供更高颜色和分辨率的显卡。

Nvidia于2004年发布了GeForce 6系列6600和6800。6800是最初在超频玩家中流行的显卡。超频玩家是使用Riva Tuner等程序进行超频的程序。SLI支持多显卡和PureVideo技术,提供更好的视频质量。GeForce于2006年推出了GTX 8800。AMD于2009年发布了Radeon HD 5970,并收购了ATI。

显卡有什么作用?

普通电脑显示器包含超过一百万个独立像素,它们能够显示特定颜色以创建复杂的图像。然而,在CPU(中央处理器)和屏幕之间,计算机需要显卡充当中间人。

当CPU需要显示某些内容时,它会向显卡发送请求。然后,显卡会精确地计算出如何将这些指令可视化。像素在此类比中充当显卡的画布。通过VGA、S-Video或DVI等电缆,它将信息发送到显示器以在屏幕上显示视觉效果。

当显卡将二进制数据转换为3D视觉效果时,它必须首先从基本线框开始。然后,添加灯光效果、纹理和复杂的颜色。为了获得最佳性能,此过程需要每秒重复约60次,否则视觉效果将开始显得迟钝。

显卡端口

显卡有各种类型的视频端口,如下所示

  • DVI
  • S-视频
  • VGA
  • HDMI

DVI: 数字视频接口(DVI)是一种为PC行业开发的视频显示接口,用于向显示设备传输数字视频内容。它能够以高达2560 x 1600的分辨率传输视频内容。从计算机到显示器,DVI几乎消除了信号丢失,并将数据保持在数字形式。有些电视也使用DVI连接,因为DVI电缆可以传输音频信号。因此,HDMI可能更常见,因为它可以传输音频/视频信号。

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S-视频: S-视频是一种模拟视频连接标准,代表超级视频。它是一种视频传输格式,通过电线传输电信号以表示原始视频。它是一种视频设备上的连接类型,使用圆形连接器接口和电缆。它也用于连接录像机、电视、摄像机、计算机以及DVD播放器。

What is a Video Card

VGA: VGA是一种流行的显示标准,代表视频图形适配器或阵列。它由IBM开发并于1987年推出。它是一种用于显示器和投影仪等设备的连接,提供640 x 480分辨率的彩色显示屏。在此,如果分辨率降低到320 x 200,则显示256种颜色。VGA电缆只能在屏幕上提供较低质量的显示和较低的分辨率,因为它使用模拟信号。下图是VGA电缆、端口或连接器的一个示例。

What is a Video Card

HDMI: HDMI是一种接口或连接器,主要用于DVD播放器、蓝光播放器、投影仪和高清电视等设备。它代表高清多媒体接口,广泛用于音视频设备,用于在设备之间传输高质量、高带宽的音视频流。

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