为了显示原始图像(这里使用的 “ 图像 ” 是泛 指,包括全运动视频)的可接受的复制图, 需要使用各种显示系统技术来解码信号和压缩数据。
早期的显卡在计算机中的地位并不是很重要,仅仅起到连接显示器的作用 , 也就是将 CPU 处理后的数据转变后显示在显示器上,但随着各 种图像软件的日益流行,特别是 Windows 软件的使用,显卡的功能就不再是仅仅局限于连接显示器了。为了进一步提高计算机的整体性 能和减轻 CPU 的负担,显卡也有了参与图形处理和加速图形处理的功能。
1、显卡的发展之一:从工作原理看
PC 机的显卡发展总共经历了五代: MDA 、 HGC 、 CGA 、 EGA 、 VGA\SVGA 。
(1) MDA 、 HGC 都是单色显卡,仅仅能显示一些字符,不能显示图像。早期 DOS 时代的显卡都是 MDA 、 HGC ,现早已被淘汰。
(2) CGA 是第一代彩色显示卡,最早应用于 286 计算机上,能提供分辨率为 320 × 200 的彩色显示和 640 × 200 的单色显示。
(3) EGA 为增强型彩色显卡,主要应用在 386 计算机上,最高分辨率为 640 × 350 ,允许同时显示 16 种颜色。
(4) VGA 是现在显卡的代名词。现在的显卡都是 VGA 显卡,它兼容于以上所有显示模式,最低分辨率为 640 × 480 ,颜色最少为 16 色。随着显卡的发展, VGA 显卡有着更高的分辨率和更多种颜色。
(5) SVGA(Super VGA) 是 VGA 的扩展兼容模式,能够提供更高的显示分辨率,不过现在用得非常少。
2、显卡的发展之二:从处理方式看
从宏观的角度看,当前图形图像产品大致分为两大类:二维 (2D) 显卡和三维 (3D) 显卡。 2D 功能是显卡的基本功能,是指显卡显示二维图形、图像的能力。 3D 功能指显卡具有处理三维图像以及分担 CPU 处理三维图形工作的能力。
(1)二维 (2D) 显卡
2D 显卡又叫 2D 图形加速卡。早期的显卡仅仅起到接口的作 用,显示器显示的数据都是完全经过 CPU 处理的,随着 Windows 软件的流行,除了要对大量的数据进行处理外,还要进行大量的图形运算,因此 CPU 负担过重。
(2)三维 (3D) 显卡
这也是目前的主流产品。现在的显卡实际上是 3D 和 2D 显卡 的混和体,所以我们常说的 3D 显卡同样也具备 2D 显卡的功能。 实际上在 2D 技术表现方面,这种产品的性能已经非常完善,分 辨率最高可达到 1900 × 1200 ,刷新率达到 85 Hz ,色彩精度达到 真彩色 32 位,带宽达 220 MHz ,这些稳定的高性能指标非常有 利于保护眼睛。
3、显卡的发展之三:从接口看
显卡的发展经历了三个阶段: ISA 总线、 PCI 总线、 AGP 总线。
(1)ISA 总线
PC 上最早期的显卡都是 ISA 总线或 EISA 总线的,另外还有 一种 VESA 总线的显卡,这三种显卡可以统称为 ISA 类显卡。在很 多超期服务的 386 、 486 机器上,仍可以看见它们的影子。
(2)PCI 总线
随着 PC 制造技术的飞速发展,高速 CPU 以及 PCI 总线主板使得 ISA 显卡无法跟上技术发展的需要,于是新一代的 PCI 总线显卡开 始粉墨登场,其更快的速度和更先进的总线结构突破了 ISA 显卡的 速度瓶颈, PCI 总线速度最大传输率为 33 × 4=132 MB/s 。由于开 始只有 PCI 显卡和电脑内部硬盘控制器共享带宽,因此 PCI 显卡最 大传输率为 33 MB/s ,同时可利用的显存容量也大大增加。 PCI 显 卡本身也有明显的缺陷,那就是 PCI 是一组设备,而所有设备在 同一时间段内共享总线带宽。这是 PCI 自身总线结构上的缺陷, 正是为了改变这一现象,才会有 AGP 显卡的出现。
(3)AGP 总线
AGP 总线显卡是目前势头最强劲的显卡,总的来说, AGP 是一种能增进图形图像性能的新规格,尤其是在三维影像上。 AGP 运用内存共 享的方式,不仅节约内存成本,同时让所有图像信息都能快速地被传输。 AGP 接口是专门的显卡接口,其总线频率与系统总线频率一 致,传输率为 66 × 4=264 MB/s ,大大高于 PCI 显卡的传输速率,随着技术不断发展,它也将达到更快的速率。 AGP 是专为图像控制器所设 计的专用接口,并非是全面取代 PCI 的总线结构,从这个意义上说, PCI 和 AGP 应该是不同体系的两种接口。
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