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目前包括电影《阿凡达》和游戏《星际争霸2》在内的大作不断地刺激着我们的眼球和神经,《阿凡达》让我们看到了一个通过3D渲染营造出来的宏大场面,而《星际争霸2》则让我们感受到了它在游戏画质提升下对显卡的高要求。如果说《阿凡达》和《星际争霸2》的华丽画质让网友逐渐感受到显卡的重要性,那么随着Windows7系统的发布以及它正式支持GPU计算这点来看GPU的地位已经越来越重要。
显示卡(videocard)是系统必备的装置,它负责将 CPU 送来的影像资料(data)处理成显示器(monitor) 可以了解的格式,再送到显示屏 (screen) 上形成影像。它是我们从电脑获取资讯最重要的管道。因此显示卡及显示器是电脑最重要的部份之一。我们在监视器上看到的图像是由很多个小点组成的,这些小点称为“像素”。在最常用的分辨率设置下,屏幕显示一百多万个像素,电脑必须决定如何处理每个像素,以便生成图像。为此,它需要一位“翻译”,负责从CPU获得二进制数据,然后将这些数据转换成人眼可以看到的图像。除非电脑的主板内置了图形功能,否则这一转换是在显卡上进行的。我们都知道,计算机是二进制的,也就是0和1,但是总不见的直接在显示器上输出0和1,所以就有了显卡,将这些0和1转换成图像显示出来。
显卡的基本原理
显卡的主要部件是:主板连接设备、监视器连接设备、处理器和内存。不同显卡的工作原理基本相同CPU与软件应用程序协同工作,以便将有关图像的信息发送到显卡。显卡决定如何使用屏幕上的像素来生成图像。之后,它通过线缆将这些信息发送到监视器。
显卡的演变自从IBM于1981年推出第一块显卡以来,显卡已经有了很大改进。第一块显卡称为单色显示适配器(MDA),只能在黑色屏幕上显示绿色或白色文本。而现在,新型显卡的最低标准是视频图形阵列(VGA),它能显示256种颜色。通过像量子扩展图矩阵(QuantumExtendedGraphicsArray,QXGA)这样的高性能标准,显卡可以在最高达2040x1536像素的分辨率下显示数百万种颜色。
根据二进制数据生成图像是一个很费力的过程。为了生成三维图像,显卡首先要用直线创建一个线框。然后,它对图像进行光栅化处理(填充剩余的像素)。此外,显卡还需添加明暗光线、纹理和颜色。对于快节奏的游戏,电脑每秒钟必须执行此过程约60次。如果没有显卡来执行必要的计算,则电脑将无法承担如此大的工作负荷。