显卡-第3章
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问题。可以说，AGP代替PCI成为新的图形端口是技术发展的必然。
PCIExpress（以下简称PCI…E）采用了目前业内流行的点对点串行连接，比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到PCI所不能提供的高带宽。相对于传统PCI总线在单一时间周期内只能实现单向传输，PCI…E的双单工连接能提供更高的传输速率和质量，它们之间的差异跟半双工和全双工类似。
PCI…E的接口根据总线位宽不同而有所差异，包括X1、X4、X8以及X16，而X2模式将用于内部接口而非插槽模式。PCI…E规格从1条通道连接到32条通道连接，有非常强的伸缩性，以满足不同系统设备对数据传输带宽不同的需求。此外，较短的PCI…E卡可以插入较长的PCI…E插槽中使用，PCI…E接口还能够支持热拔插，这也是个不小的飞跃。PCI…EX1的250MB/秒传输速度已经可以满足主流声效芯片、网卡芯片和存储设备对数据传输带宽的需求，但是远远无法满足图形芯片对数据传输带宽的需求。因此，用于取代AGP接口的PCI…E接口位宽为X16，能够提供5GB/s的带宽，即便有编码上的损耗但仍能够提供约为4GB/s左右的实际带宽，远远超过AGP8X的2。1GB/s的带宽。
尽管PCI…E技术规格允许实现X1（250MB/秒），X2，X4，X8，X12，X16和X32通道规格，但是依目前形式来看，PCI…EX1和PCI…EX16已成为PCI…E主流规格，同时很多芯片组厂商在南桥芯片当中添加对PCI…EX1的支持，在北桥芯片当中添加对PCI…EX16的支持。除去提供极高数据传输带宽之外，PCI…E因为采用串行数据包方式传递数据，所以PCI…E接口每个针脚可以获得比传统I/O标准更多的带宽，这样就可以降低PCI…E设备生产成本和体积。另外，PCI…E也支持高阶电源管理，支持热插拔，支持数据同步传输，为优先传输数据进行带宽优化。
在兼容性方面，PCI…E在软件层面上兼容目前的PCI技术和设备，支持PCI设备和内存模组的初始化，也就是说过去的驱动程序、操作系统无需推倒重来，就可以支持PCI…E设备。目前PCI…E已经成为显卡的接口的主流，不过早期有些芯片组虽然提供了PCI…E作为显卡接口，但是其速度是4X的，而不是16X的，例如VIAPT880Pro和VIAPT880Ultra，当然这种情况极为罕见。
3DAPI
API是ApplicationProgrammingInterface的缩写，是应用程序接口的意思，而3DAPI则是指显卡与应用程序直接的接口。3DAPI能让编程人员所设计的3D软件只要调用其API内的程序，从而让API自动和硬件的驱动程序沟通，启动3D芯片内强大的3D图形处理功能，从而大幅度地提高了3D程序的设计效率。
如果没有3DAPI在开发程序时，程序员必须要了解全部的显卡特性，才能编写出与显卡完全匹配的程序，发挥出全部的显卡性能。而有了3DAPI这个显卡与软件直接的接口，程序员只需要编写符合接口的程序代码，就可以充分发挥显卡的不必再去了解硬件的具体性能和参数，这样就大大简化了程序开发的效率。
同样，显示芯片厂商根据标准来设计自己的硬件产品，以达到在API调用硬件资源时最优化，获得更好的性能。有了3DAPI，便可实现不同厂家的硬件、软件最大范围兼容。比如在最能体现3DAPI的游戏方面，游戏设计人员设计时，不必去考虑具体某款显卡的特性，而只是按照3DAPI的接口标准来开发游戏，当游戏运行时则直接通过3DAPI来调用显卡的硬件资源。
目前个人电脑中主要应用的3DAPI有DirectX和OpenGL。DirectX目前已经成为游戏的主流，市售的绝大部分主流游戏均基于DirectX开发，例如《帝国时代3》、《孤岛惊魂》、《使命召唤2》、《HalfLife2》等流行的优秀游戏。而OpenGL目前则主要应用于专业的图形工作站，在游戏方面历史上也曾经和DirectX分庭抗礼，产生了一大批的优秀游戏，例如《Quake3》、《HalfLife》、《荣誉勋章》的前几部、《反恐精英》等，目前在DirectX的步步进逼之下，采用OpenGL的游戏已经越来越少，但也不乏经典大作，例如基于OpenGL的《DOOM3》以及采用DOOM3引擎的《Quake4》等等，无论过去还是现在，OpenGL在游戏方面的主要代表都是著名的idSoftware。
TV…Out
TV…Out是指显卡具备输出信号到电视的相关接口。目前普通家用的显示器尺寸不会超过19寸，显示画面相比于电视的尺寸来说小了很多，尤其在观看电影、打游戏时，更大的屏幕能给人带来更强烈的视觉享受。而更大尺寸的显示器价格是普通用户无法承受的，将显示画面输出到电视，这就成了一个不错的选择。输出到电视的接口目前主要应用的有三种。
一种是采用VGA接口，VGA接口是绝大多数显卡都具备的接口类型，但这需要电视上具备VGA接口才能实现，而带有此接口的电视相对还较少，同时多是一些价格较贵的产品，普及程度不高。此种方法一般不多采用，也不是人们习惯意义上说的视频输出。
另外一种则是复合视频接口。复合视频接口采用RCA接口，RCA接口是目前电视设备上应用最广泛的接口，几乎每台电视上都提供了此类接口，用于视频输入。虽然AV接口实现了音频和视频的分离传输，这就避免了因为音/视频混合干扰而导致的图像质量下降，但由于AV接口传输的仍然是一种亮度/色度（Y/C）混合的视频信号，仍然需要显示设备对其进行亮/色分离和色度解码才能成像，这种先混合再分离的过程必然会造成色彩信号的损失，色度信号和亮度信号也会有很大的机会相互干扰，从而影响最终输出的图像质量。
采用AV接口输出视频的显卡输出效果并不十分理想，但它却是电视上都具备的接口，因此此类接口受到一定用户的喜爱。目前此种输出接口的显卡产品较少，大多都提供输出效果更好的S端子接口。
最后一种则是目前应用最广泛、输出效果更好的S端子接口。S端子也就是SeparateVideo，而“Separate”的中文意思就是“分离”。它是在AV接口的基础上将色度信号C和亮度信号Y进行分离，再分别以不同的通道进行传输，减少影像传输过程中的“分离”、“合成”的过程，减少转化过程中的损失，以得到最佳的显示效果。
通常显卡上采用的S端子有标准的4针接口（不带音效输出）和扩展的7针接口（带音效输出）。S端子相比于AV接口，由于它不再进行Y/C混合传输，因此也就无需再进行亮色分离和解码工作，而且使用各自独立的传输通道，在很大程度上避免了视频设备内信号串扰而产生的图像失真，极大地提高了图像的清晰度。
但S…Video仍要将两路色差信号混合为一路色度信号C进行传输，然后再在显示设备内解码进行处理，这样多少仍会带来一定信号损失而产生失真（这种失真很小），而且由于混合导致色度信号的带宽也有一定的限制。S…Video虽不是最好的，但考虑到目前的市场状况和综合成本等其它因素，它还是应用最普遍的视频接口。
PCIExpress接口
PCIExpress是新一代的总线接口，而采用此类接口的显卡产品，已经在2004年正式面世。早在2001年的春季“英特尔开发者论坛”上，英特尔公司就提出了要用新一代的技术取代PCI总线和多种芯片的内部连接，并称之为第三代I/O总线技术。随后在2001年底，包括Intel、AMD、DELL、IBM在内的20多家业界主导公司开始起草新技术的规范，并在2002年完成，对其正式命名为PCIExpress。
PCIExpress采用了目前业内流行的点对点串行连接，比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到PCI所不能提供的高带宽。相对于传统PCI总线在单一时间周期内只能实现单向传输，PCIExpress的双单工连接能提供更高的传输速率和质量，它们之间的差异跟半双工和全双工类似。
PCIExpress的接口根据总线位宽不同而有所差异，包括X1、X4、X8以及X16（X2模式将用于内部接口而非插槽模式）。较短的PCIExpress卡可以插入较长的PCIExpress插槽中使用。PCIExpress接口能够支持热拔插，这也是个不小的飞跃。PCIExpress卡支持的三种电压分别为＋3。3V、3。3Vaux以及＋12V。用于取代AGP接口的PCIExpress接口位宽为X16，将能够提供5GB/s的带宽，即便有编码上的损耗但仍能够提┰嘉？GB/s左右的实际带宽，远远超过AGP8X的2。1GB/s的带宽。
PCIExpress规格从1条通道连接到32条通道连接，有非常强的伸缩性，以满足不同系统设备对数据传输带宽不同的需求。例如，PCIExpressX1规格支持双向数据传输，每向数据传输带宽250MB/s，PCIExpressX1已经可以满足主流声效芯片、网卡芯片和存储设备对数据传输带宽的需求，但是远远无法满足图形芯片对数据传输带宽的需求。因此，必须采用PCIExpressX16，即16条点对点数据传输通道连接来取代传统的AGP总线。PCIExpressX16也支持双向数据传输，每向数据传输带宽高达4GB/s，双向数据传输带宽有8GB/s之多，相比之下，目前广泛采用的AGP8X数据传输只提供2。1GB/s的数据传输带宽。
尽管PCIExpress技术规格允许实现X1（250MB/秒），X2，X4，X8，X12，X16和X32通道规格，但是依目前形式来看，PCIExpressX1和PCIExpressX16将成为PCIExpress主流规格，同时芯片组厂商将在南桥芯片当中添加对PCIExpressX1的支持，在北桥芯片当中添加对PCIExpressX16的支持。除去提供极高数据传输带宽之外，PCIExpress因为采用串行数据包方式传递数据，所以PCIExpress接口每个针脚可以获得比传统I/O标准更多的带宽，这样就可以降低PCIExpress设备生产成本和体积。另外，PCIExpress也支持高阶电源管理，支持热插拔，支持数据同步传输，为优先传输数据进行带宽优化。
在兼容性方面，PCIExpress在软件层面上兼容目前的PCI技术和设备，支持PCI设备和内存模组的初始化，也就是说目前的驱动程序、操作系统无需推倒重来，就可以支持PCIExpress设备。
什么是HDTV
HDTV（HighDefinitionTelevision）是一种数字电视技术，但HDTV是高清晰数字电视输出技术，可提供相对于传统模拟电视技术更高清晰度图象质量。HDTV的高清晰主要表现在它支持1280×720，1920×1080和1920×1080三种显示模式。HDTV的视频信号采用MPEG2进行压缩。
什么是顶点着色单元
顶点着色单元是显示芯片内部用来处理顶点（Vertex）信息并完成着色工作的并行处理单元。顶点着色单元决定了显卡的三角形处理和生成能力，所以也是衡量显示芯片性能特别是3D性能的重要参数。
顶点（Vertex）是图形学中的最基本元素，在三维空间中，每个顶点都拥有自己的坐标和颜色值等参数，三个顶点可以构成成一个三角形，而显卡所最终生成的立体画面则是由数量繁多的三角形构成的，而三角形数量的多少就决定了画面质量的高低，画面越真实越精美，就越需要数量更多的三角形来构成。顶点着色单元就是处理着些信息然后再送给像素渲染单元完成最后的贴图工作，最后再输出到显示器就成为我们所看到的3D画面。而显卡的顶点处理能力不足，就会导致要么降低画质，要么降低速度。
在相同的显示核心下，顶点着色单元的数量就决定了显卡的性能高低，数量越多也就意味着性能越高，例如具有6个顶点着色单元的GeForce6800GT就要比只具有5个顶点着色单元的GeForce6800性能高：但在不同的显示核心架构下顶点着色单元的数量多则并不一定就意味着性能越高，这还要取决于顶点着色单元的效率以及显卡的其它参数，例如具有4个顶点着色单元的Radeon9800Pro其性能还不如只具有3个顶点着色单元的GeForce6600GT。
芯片位宽
显示芯片位宽是指显示芯片内部数据总线的位宽，也就是显示芯片内部所采用的数据传输位数，目前主流的显示芯片基本都采用了256位的位宽，采用更大的位宽意味着在数据传输速度不变的情况，瞬间所能传输的数据量越大。就好比是不同口径的阀门，在水流速度一定的情况下，口径大的能提供更大的出水量。显示芯片位宽就是显示芯片内部总线的带宽，带宽越大，可以提供的计算能力和数据吞吐能力也越快，是决定显示芯片级别的重要数据之一。目前已推出最大显示芯片位宽是512位，那是由Matrox（幻日）公司推出的Parhelia…512显卡，这是世界上第一颗具有512位宽的显示芯片。而目前市场中所有的主流显示芯片，包括NVIDIA公司的GeForce系列显卡，ATI公司的Radeon系列等，全部都采用256位的位宽。这两家目前世界上最大的显示芯片制造公司也将在未来几年内采用512位宽。
显示芯片位宽增加并不代表该芯片性能更强，因为显示芯片集成度相当高，设计、制造都需要很高的技术能力，单纯的强调显示芯片位宽并没有多大意义，只有在其它部件、芯片设计、制造工艺等方面都完全配合的情况下，显示芯片位宽的作用才能得到体现。
AGP接口
AGP（AcceleratedGraphicsPort）即加速图形端口。它用于连接显示设备的接口，是为了提高视频带宽而设计的一种接口规范。
早期的显示接口卡通过ISA总线或者PCI总线与主板连接，但是ISA、PCI显卡均不能满足3D图形/视频技术的发展要求。PCI显卡处理3D图形有两个主要缺点，一是PCI总线最高数据传输速度仅为133MB/s，不能满足处理3D图形对数据传输率的要求。二是需要足够多的显存来进行图像运算，这将导致显示卡的成本很高。AGP接口把显示部分从PCI总线上拿掉，使其它设备可以得到更多的带宽，并为显示卡提供高达1064MB/s（AGP4x）的数据传输速率。AGP以系统内存为帧缓冲（FrameBuffer），可将纹理数据存储在其中，从而减少了显存的消耗，实现了高速存取，有效地解决了3D图形处理的瓶颈问题。
AGP1。0规格中，有1x、2x两种工作模式，数据传输率分别为266MB/s、533MB/s。
AGP2。0规格中，有4x的工作模式，数据传输率为1064MB/s
AGP8x是Intel公司新发布的图形端口规格，AGP8x被定义为一条32位宽的并行总线，运行于533…MHz，总带宽大约在2。1GB/s。
AGP1xAGP2xAGP3x
266MB/sec533MB/sec1GB/sec
66MHz66MHz133MHz
每个时钟每个相位每个相位
3。3v3。3v1。5v
什么是SP单元
SP：StreamProcessor。NVIDIA对其统一架构GPU内通用标量着色器的称谓。
StreamProcessor是继PixelPipelines和VertexPipelines之后新一代的显卡渲染技术指标，StreamProcessor既可以完成VertexShader运算，也可以完成PixelShader运算，而且可以根据需要组成任意VS/PS比例，从而给开发者更广阔的发挥空间。
