显卡相关知识介绍
据统计，人们80%以上的联系方式都是视觉信息、动人的场景、精美的图片，勾勒出有趣的生活，描绘出多彩的世界。
也许你还没有注意到，小小的电脑屏幕上可以显示出阳光明媚的春天，绿树成荫的炎热夏天，秋高气爽、硕果累累的秋天，以及冰雪覆盖、天寒地冻的冬天。更高科技的电脑制作，把我们带到了神奇奇妙的三维世界。
在计算机中，显示器是计算机和用户之间的关键图形界面。五颜六色的画面，可以像它们一样精彩，也可以像它们一样感人。但这需要显卡向显示器发送显示信号，控制显示器显示绚丽的色彩，所以显卡和显示器都是计算机显示不可或缺的部分。
显卡在多媒体技术和图形处理技术中变得越来越重要。好的显卡能比主板贵，可见其比重。目前？一板一卡？流行的搭配方式也说明了电脑设计师对显卡的重视。显示技术在不断更新。
图形显示技术相关术语
多了解一些图形专业术语，可以帮助我们选择更适合自己的图形显卡。这里有一些在谈论显示技术时经常用到的术语。
图形加速卡中的预测
◇色深:用于描述显卡一次可以显示多少种颜色。8位色深可显示256色；16位色深可以显示65536种颜色；24位色深可以显示16M颜色。
◇双口内存:是一种有两个端口的RAM。图形数据可以直接从一个端口输入，从另一个端口输出，从而进一步提高速度。VRAM和WRAM都是双端口存储器。
◇EDO VRAM:是更快的VRAM。
◇RAMDAC:数模转换器，用于将PC机能处理的数字信息转换成显示器能显示的模拟信号。变化越快，你能得到的屏幕刷新率就越高。
◇刷新率:每秒重绘屏幕的次数。如果屏幕刷新频率低于55Hz，就会出现闪烁，容易使人眼睛疲劳。
◇SGRAM:一种同步内存，理论上可以让显卡处理速度翻倍。SDRAM和SGRAM，它们基本上是一样的，只是SGRAM有一些图形增强的特性。
视频插值:当你想放大一个视口时，除非你的显卡使用插值处理，否则图像边缘会变得参差不齐。通常希望可以在X和Y两个方向上进行插值。
3D软件术语
◇API:(应用编程接口)API是用于3D程序与3D图形加速卡通信的软件接口。为了使3D显卡能够用于加速3D游戏的执行，游戏开发应该使用显卡能够支持的API。
◇Direct3D:微软的Direct3D原本希望成为所有3D软件和3D显卡都支持的标准。但由于Direct3D的性能并不尽如人意，游戏开发者往往会针对特定的3D显卡使用API。
◇OpenGL:是一种专业的API，广泛应用于高端CAD软件中。软件开发商正在考虑用OpenGL代替Direct3D作为软件开发的API。
3D图像技术术语
◇阿尔法混合(Alpha blending):是一种颜色混合方法，可以将两幅重叠的纹理图像混合，使其中一幅看起来透明。例如，激光束火焰在绿色墙壁上反射。激光束的图像被一个黑框包围着。为了让激光束看起来更真实，需要去掉黑色，墙面的绿色要和光束的颜色混合。
◇过滤:消除3D图像中的色块感，使图像看起来更平滑。
◇雾化:当3D对象移动时，它与固定的颜色混合，使其看起来好像逐渐消失，或从雾或黑暗中出现。
◇MIP贴图:将一个纹理图保存为几种不同的大小，以适应不同大小的对象。这有助于显示移动的纹理贴图对象。没有MIP贴图的情况下，当3D芯片压缩或扩展纹理图形以适应对象大小的变化时，会在纹理贴图对象的边缘感觉到闪烁。使用MIP映射，没有太多的压缩处理。图形加速芯片会根据物体的大小快速选择采用更大或更小的纹理图形。
◇透视校正:纹理映射的3D对象在不同的角度和距离下看起来更真实。
纹理映射:在3D对象的表面粘贴位图可以使对象看起来更真实。比如微软的怪物卡车疯狂游戏，当你在场景中移动的时候，显卡会不断的在沙丘上粘贴沙子位置图，让沙丘看起来更加逼真。
AGP(加速图形端口)图形加速接口标准。
AGP是新一代显卡接口技术，可以大大提高三维图形的显示能力。目前，各大显卡厂商已经推出了大量的AGP显卡产品，AGP接口的主板也已经投放市场。AGP 3D显卡正在涌入显卡市场。
虽然现在PC的图形处理能力越来越强，但是PC平台的性能仍然局限于完成详细的大规模3D图形描述。为了让PC的3D应用能力堪比图形工作站，英特尔开发了AGP。推出AGP的主要目的是大幅提升主流PC图形，尤其是3D图形的显示能力。结合DIB(双独立总线)技术和奔腾II的MMX技术，AGP将成为新一代商用计算机的标准。
什么是AGP？
1的限制。3D应用中的PCI总线
AGP主要针对PCI显示卡在处理动画和3D绘图时的数据传输瓶颈。随着处理器速度越来越快，瓶颈将变得更加严重，尤其是在3D图像的情况下。
在3D图形渲染中，不仅图像数据，而且Z轴距离数据、TextureData(纹理数据)和Alpha变换数据都存储在PCI显示卡的显示存储器中。存储纹理数据的显示内存越多越好。从整个系统的角度来看，增加显存不如增加主存划算，将纹理数据存储在主存比存储在显存更有效。也就是说，当应用程序结束时，它所占用的主存空间是可以恢复的，纹理数据不会永远占用主存空间。
遗憾的是，当纹理数据从显存移到主存时，数据传输的瓶颈也从显卡上的内存总线转移到了PCI总线，纹理数据的传输量会超过100 MB/秒。现有的PCI总线远远不能满足要求，所以需要一个像AGP这样的新接口来连接主存和显卡。
2.2的结构。加速图形接口(能够使3D图形在普通个人电脑上以更快的速度显示)(Accelerated Graphics Port)
AGP的目的是以相对较低的价格实现高性能的3D图形渲染功能。为此，英特尔扩展了PCI的三个主要规范，并定义了AGP:
(1)数据读写操作的流水线处理；
(2)数据传输周期为133 MHz；
(3)地址信号与数据信号分离。
AGP的原理是将显示芯片独立设置在系统总线上，并将显示芯片直接与芯片组的存储控制器电路相连。在这？点对点？在连接中，时钟信号的两个边沿(上升沿和下降沿)也用于数据传输，因此速度加倍。因为点对点连接，一个系统只能有一个AGP，所以AGP不会取代PCI总线。第一代AGP传输数据的速度为66MHz，是PCI总线的两倍。第二代AGP将达到133MHz，足以满足用软件播放DVD碟片的要求。最高数据传输速度可达533 MB/秒，约为目前PCI的4倍。PCI和AGP的比较如下表所示:
PCI与AGP的比较
PCI总线AGP
传输模式同步
不支持内存优先级访问。
数据线位宽32位32位
总线时钟33兆赫66兆赫
最高数据传输速度为133 MB/秒533 MB/秒。
可连接扩展卡的最大数量是5，1。
信号线数量49 65
3D图形的映射处理需要显示芯片和显示存储器之间的高数据传输速度。目前大部分显卡都是使用更快的显存，但是这样会增加显卡的成本。折中的方法之一是将纹理数据从显存移到主存，这样可以减少显存的容量，从而降低显卡的成本。
AGP不仅用于3D图形，而且对2D图形也有效。由于显卡通过AGP和芯片组连接到主存储器，提高了显示芯片和主存储器之间的数据传输速度，使得原本存储在显示存储器中的纹理数据可以直接存储在主存储器中，这样可以提高主存储器的存储器总线利用效率，提高画面更新速度和Zbuffering等数据的传输速度，也减轻了PCI总线的负载，有利于其他PCI设备充分发挥性能。要知道，在PC98规范中，ISA总线已经被取消，ISA设备终将被淘汰。因此，将占用PCI总线大量带宽的显卡迁移到AGP是非常必要的一步。
AGP在图像数据的传输效果上也有不错的表现。当MPEG-2图像数据被CPU解压缩时，需要通过总线写入显示存储器。整个画面解码后的MPG2图像数据需要以15 ~ 20mB/秒的速度传输。虽然PCI总线的实际数据传输速度是27 ~ 33mb/秒，但是如果数据传输配合不当，画面会非常不流畅。
目前，仍有两个因素限制着AGP的发展。一个是主存的数据传输速度。支持AGP的显示芯片在渲染3D图形时需要访问主内存，所以会增加主内存的内存总线流量，一般需要800 MB/秒以上的速度。但目前主存的数据传输速度大多在200 ~ 300 MB/秒。在这种速度下，即使使用AGP，也不可能做出详细的三维图形描述。为了达到800 MB/秒的数据传输速度，需要有高速的DRAM，比如100MHz以上的SDRAM，RDRAM或者其他器件，比如S-gram，VRAM。AGP的另一个问题是显卡的兼容性。
未来的
AGP是一个开放的规范，制造商不必支付专利费。目前3D显卡厂商如3Dfx、3Dlabs、ATI、CirrusLogic、Rendition、S3、Trident等。表示支持AGP，一些原型产品已经推出。英特尔不仅与微软签约，还鼓励许多显卡制造商采用AGP。目前已经先采用了一些高性能PC。因此，AGP可以在短时间内得到推广。英特尔公司认为，到2000年，90%的个人电脑将配备AGP显示卡。
为了充分发挥AGP的优势，微软已经在其新版Windows 98和Windows NT 5.0中支持AGP功能，并通过DirectDraw API为软件厂商提供编程接口。
具有AGP接口的主板已经投放市场。比如elite、华硕、钟灵等公司的最新主板都采用了支持奔腾II的Intel 440LX和440BX芯片组，而威盛等其他芯片组厂商也推出了支持奔腾MMX CPU的Socket 7主板AGP的芯片组。
AGP接口的显卡都是3D显卡，使用SDRAM或RDRAM等高速显存。Trident的3D图像985和875都支持AGP，并具有TVOut功能。
从原型产品来看，AGP不会大幅增加显卡的成本，但功能却强大得多。比如Trident的3D Image 985，除了芯片本身还有一个MPEG2-2解压芯片可以播放DVD碟片，完全满足未来多媒体电脑的需求。
浅谈AGP技术
1.AGP提高图形/视频处理速度？特效药？
如上所述，三维图形显示的高速瓶颈是什么？图形纹理处理？，需要是100Mbps(分辨率是640？480点)~ 150 Mbps(分辨率是800？600点)来传输大量的位图数据，但目前所有PCI总线的传输速率都太低，达不到传输速度的要求。
在PC中，三维图形处理大致可以分为？几何变换？然后呢。油漆和颜色？处理。这两个过程都是由超负荷的CPU承担的。为此，用一个三维图形芯片代替CPU来处理大量的处理？油漆和颜色？。为了降低显卡的成本，我们必须尽量减少图形内存的容量，所以我们将纹理数据存储在主存中。但在目前的系统中，主存和显存是通过PCI总线连接的，其最大传输速率为133Mbps，而数据是通过HDD、LAN、声卡等发送到主存的。都是通过PCI总线，但实际传输速率远低于133Mbps。为此，引入了图形数据专用接口AGP。
正如我们所见，AGP直接连接主内存和图形内存。AGP总线宽度为32位，时钟频率为66MHz，可工作在133MHz，最高传输速率可达533MBps。AGP的首要目的是将纹理数据放在主存中，以减少图形内存的容量，从而生产廉价高性能的显卡。AGP不仅用于3D图像处理，还用于动画再现。MPEG2-2动画数据的解压缩需要30Mbps左右的传输速率，PCI总线无法胜任，APG则比较舒服。
在数据传输中采用AGP具有重要意义。当前的PCI总线是传输视频和3D图形数据的瓶颈。AGP的传输速率为533Mbps，是PCI的4倍。有望成为消除这一瓶颈的新一代公交车。
PC CPU芯片霸主英特尔在哪里？图形控制器？97?号称从1997开始，将在PC中标配以下三种设备:等同于街机的3D图形绘制设备；用软件再现记录在DVD-ROM中的MPEG2-2视频设备；符合H.320/H.324 (ITU-T:国际电气联盟电气通信标准化部)技术标准的视频会议设备，主张采用AGP和MMX实现上述三种设备。相应地，X86兼容芯片制造商表示支持MMX，图形控制芯片制造商也表示需要适应AGP。
MMX是处理器的内部问题，而AGP将改变个人电脑的架构。为了适应AGP，图形控制芯片和内存/PCI控制芯片组必须重新设计。
事实上，AGP提高了3D图形的性能？灵丹妙药？。但是，它必须设法在提高性能的同时降低成本，以便能够在通用价格的PC中进行配置。
不幸的是，AGP牺牲了普遍性和扩展性。原因是只有3D图形控制芯片可以连接到AGP。虽然个人电脑配备了多媒体板，如图形，MPEG2-2解压缩和视频捕捉附加到3D设备，AGP的？受益者只是显卡。因此，我不敢断言AGP？是新一代公交的好选择吗？。
2.SGI？找到新的方法？
SGI公司提出了另一个替代AGP的方案。6月1996，11，推出了采用先进UMA(统一内存架构)的O2图形工作站。O2图形工作站是业内第一个采用统一内存结构的系统。基于其64位MIPS RISC微处理器，它集成了三维图形和图像处理、视频、音频和压缩功能，从而以较低的价格实现了超强的性能。它突破了传统的基于总线的数据传输壁垒，使CPU图形图像处理和I/O都能以2.1Gbps的速度直接访问内存，快速传输信息。
O2图形工作站的重点是尽可能地降低成本和提高性能。使用UMA技术，图形控制器、视频处理器等四种外设芯片和主处理器可以使用主存(SDRAM)。一般来说，如果使用UMA设备，当多个外设的访问应用集中在主存时，性能会下降。因此，在O2中，使用宽度为256位、时钟频率为66MHz的超高速总线(最大传输速度为2.1Gbps)来连接主存储器，以抑制性能下降。
UMA在所有多媒体数据操作中扮演着积极的角色，例如3D图形渲染、视频再现和视频捕获。例如，3D图形的性能很大程度上取决于内存容量和内存访问性能，因为在处理图形时会频繁访问Z缓冲区和纹理数据区。根据微软的计算，在640？在480像素的流行颜色表示模式中，当使用具有二进制过滤和24位Z缓冲区的纹理映射来绘制3D对象时，需要大约30Mbps的内存带宽。另外，此时只存储Z缓冲区和纹理数据，需要4MB内存。如果使用UMA设备，图形控制芯片使用主存作为帧缓存，那么就可以不使用专用的帧缓存，在空的主存区中最大限度地保证纹理数据区，有望进一步提高3D图形的性能。
UMA在视频捕捉方面特别有效。使用摄像机捕捉视频，然后将其粘贴为3D对象的纹理数据，可以实时再现视频图像。由于使用了UMA机制，只要将它的内存指针作为捕获数据的指针传递给图形控制芯片，就可以将捕获的数据发送到主内存。
3.AGP不是公共汽车
它与UMA相同，只不过AGP只是一种使外围设备能够高速访问内存的技术标准。具体来说，3D图形芯片与内存/PCI芯片相连，3D图形芯片可以使用主内存作为帧缓冲，实现高速访问。严格来说，AGP不是总线，它只考虑一对一(点对点)连接？港口？。
因此，AGP的主要目标是绘制三维图形。AGP的数据总线宽度为32位，具有66MHz和133MHz两种工作频率，最高数据传输速率分别为266Mbps和533Mbps。与AGP对应的内存/PCI控制芯片组配备了一个名为？GART(图形地址重映射表)？表，4KB单位的3D图形芯片，可以自由地将主存映射到自己的地址空间。主存中的映射区域可以是不连续的，但必须以4KB为单位。
此外，AGP对MPEG2-2视频的再现具有积极作用。然而，这仅限于处理器用于解压缩MPEG2视频数据而无需特殊解压缩硬件的情况。当由处理器解压缩时，解压缩的视频数据可以在显示画面时通过AGP传输到视频存储器。然而，如果使用专用的MPEG2-2解压缩卡，解压缩的数据必须通过PCI总线而不是AGP传输。在MPEG2规范中，主要使用7200？576像素，30帧/秒视频。理论上，传输解压缩数据需要36Mbps的数据传输容量。PCI的实际传输速率是30 ~ 40 Mbps。如果用PCI总线传输，画面会抖动。英特尔建议使用主处理器来解压缩MPEG2视频。在AGP，MPEG解压缩卡不再被考虑。
视频采集卡不能连接AGP卡，也不能仅仅通过将采集数据的内存指针传递给像O2这样的图形控制芯片来用于纹理。
4.AGP有多强？补丁？颜色
很多PC显卡专家预测:O2架构应用到PC恐怕还要两三年。？比如相关机构制定了PCI总线技术标准，宽度为64位，时钟频率为66MHz。其理论数据传输速度为533Mbps，与AGP相同。此外，美国图形标准化协会VESA(Video Electronics Standards Association，视频电子标准协会)也已经计划为所有连接到PCI总线的外部设备制定UMA组织的技术标准。如果将UMA机制安装在宽度为64位、时钟频率为66MHz的PCI总线上，其结构将成为一个O2图形工作站，使所有多媒体机制都能顺利工作。
而SCSI控制芯片、调制解调器、串/并控制器等外围设备不需要比目前PCI总线的数据传输速度更快，但必须工作在66MHz的时钟频率。这样，制造各种这样的控制芯片不仅增加了成本，而且调试复杂。但如果在未来1 ~ 2年内推出新设备替代AGP，也必须购买新机，势必阻碍PC的普及。
5.AGP是目前可行的解决方案。
事实上，AGP是实现PC图形和视频处理功能的最现实的解决方案。O2是SGI独家制定的高性能高价格工作站技术标准。它与由许多制造商的产品组成的PC有很大不同。例如，它将主内存连接到最高数据传输速度为2.1Gbps的总线上，并将绘制3D图形的再现机制和主内存控制器集成到一个芯片中。这些都是只有封闭的独立厂商才能实现的技术。在一个集合了众多厂商产品的PC中，确实需要实现一个完全对应O2的设备。舍不得？。除此之外，这也与PC将开放环境视为？灵魂？精神不一样。
相反，AGP可以在低价PC中配置AGP的设计思路下开发，相应的器件(图形控制芯片)制造简单，成本低。例如，由于AGP只限于连接一个设备(主存/PCI控制芯片组除外)，连接的设备很容易开发，不需要在主存/PCI控制芯片组中安装专门的AGP仲裁电路，可以降低成本。其实所谓的PCI总线是传输大量数据的瓶颈，它只是指3D图形芯片。
AGP本质上是PCI技术标准的扩展。这也是为了简化开发和设计，使其类似于PCI总线。AGP不同于PCI总线，它的地址线和数据线是分开的(PCI有49个信号，而AGP有65个)。可实现？流水线？处理，以提高实际数据传输速率；地址线和数据线分开，没有切换？费用？这提高了对主存储器的随机存取的性能。
内存/PCI控制芯片组有哪些？处理事情？队列，用来实现流水线？处理一下？。一旦图形控制芯片向主存储器/PCI控制芯片组发送请求，它就立即释放总线。主存储器/PCI控制芯片组可以在队列中存储多个应用命令，并根据优先级依次处理和响应。图形控制芯片可以在数据等待时间内接受处理结果，因此可以提高总线的整体使用效率。
6.对PC总体结构的思考。
虽然AGP是实现PC机图形和视频处理功能的一个可行方案，但它仍然具有很强的？补丁？颜色的技术标准。AGP能与投资相称吗？永久的？设备？安定下来？还是像过去的VL巴士一样昙花一现？现在还很难确定。从相反的角度来看，AGP的引入是为了普及3D图形的需求。如果3D图形的需求？缩水？VMC(VESE媒体频道)和SFBI(共享框架Buppzer互连)的失败有可能重演。
未来多媒体PC如何使用，尚无定论。英特尔的预测仅仅是基于玩PC？游戏？MPEG2-2视频图像的用户将急剧增加。更重要的是，PC要有玩的能力？游戏？，播放MPEG2视频，甚至播放视频捕捉。从这个角度来看，将会有新的应用和服务，一个全新的多媒体世界将呈现在我们面前。
为了进一步普及PC，开拓巨大的家用PC市场，我们不仅要关注眼前的利益，更要有长远的多媒体总线。今天，设计一个理想的多媒体PC整体结构迫在眉睫。