計(jì)算機(jī)導(dǎo)論論文-顯卡

1、<p>　　顯卡工作原理結(jié)構(gòu)及發(fā)展</p><p>　　南京曉莊學(xué)院行知學(xué)院計(jì)算機(jī)6班</p><p>　　摘要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展迅速，各種計(jì)算機(jī)硬件也一樣快速更新。顯卡作為電腦主機(jī)里的一個(gè)重要組成部分，承擔(dān)輸出顯示圖形的任務(wù)，對(duì)于喜歡玩游戲和從事專業(yè)圖形設(shè)計(jì)的人來(lái)說(shuō)顯卡非常重要。而各種游戲，設(shè)計(jì)方面的需求也越來(lái)越大，于是顯卡的升級(jí)是不可缺少的，并且顯卡成為每個(gè)游戲玩家常常談?wù)?/p>

2、的話題。生活質(zhì)量的提高讓各位對(duì)畫(huà)面極致的追求愈加強(qiáng)烈。</p><p>　　關(guān)鍵詞：顯卡，游戲，ＧＰＵ，超頻，交火</p><p>　　The Working principle Structure and Development of Graphics</p><p>　　ZHANG Tianji</p><p>　　Abstract: w

3、ith the rapid development of computer technology, computer hardware too fast update. The card is an important part of the host computer, undertake the output display graphics tasks, to love playing games and engaged in p

4、rofessional graphic design graphics very important people. And all kinds of game, the design demand is also growing, so the video card upgrade is indispensable, and graphics into each game game player often talk about th

5、e topic. The improvement of the quality of life f</p><p>　　Keywords: graphics, games, GPU, overclocking, CrossFire</p><p>　　引言：顯卡全稱顯示接口卡，又稱為顯示適配器，顯示器配置卡簡(jiǎn)稱為顯卡，是個(gè)人電腦最基本組成部分之一。顯卡的用途是將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)所需要的顯示信息進(jìn)

6、行轉(zhuǎn)換驅(qū)動(dòng)，并向顯示器提供行掃描信號(hào)，控制顯示器的正確顯示，是連接顯示器和個(gè)人電腦主板的重要元件，是“人機(jī)對(duì)話”的重要設(shè)備之一。顯卡作為電腦主機(jī)里的一個(gè)重要組成部分，承擔(dān)輸出顯示圖形的任務(wù)，對(duì)于從事專業(yè)圖形設(shè)計(jì)的人來(lái)說(shuō)顯卡非常重要。 民用顯卡圖形芯片供應(yīng)商主要包括AMD和Nvidia 兩家。</p><p><b>　　1、顯卡的工作原理</b></p><p>　　

7、我們看到的圖像都是模擬信號(hào)，而計(jì)算機(jī)所處理的都是0101類的數(shù)字信號(hào)。數(shù)據(jù)一旦離開(kāi) CPU，必須通過(guò) 4個(gè)步驟，最后才會(huì)到達(dá)顯示屏成為圖像: </p><p>　　1、經(jīng)過(guò)總線進(jìn)入顯卡芯片——將CPU送來(lái)的數(shù)據(jù)送到顯卡芯片里面進(jìn)行處理。</p><p>　　2、從顯示芯片進(jìn)入顯存——將顯示芯片處理完的資料送到顯存。 </p><p>　　3、從顯存進(jìn)入RAMDAC

8、(數(shù)/模轉(zhuǎn)換器)——從顯存讀取出資料送到 RAM DAC 進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換。 </p><p>　　4、從RAMDAC 進(jìn)入顯示器——將轉(zhuǎn)換完的模擬信號(hào)送到顯示屏 </p><p>　　我們所看到的顯示效果最后處理的結(jié)果，系統(tǒng)效能的高低由以上四步共同決定，它與顯示卡的效能不同，如要嚴(yán)格區(qū)分，顯示卡的效能只決定了中間兩步。第一步是由 CPU 進(jìn)入到顯示卡里面，最后一步是由顯示卡直接送資料到顯示屏

9、上。最慢的步驟就是整體速度的決定步驟.</p><p><b>　　2、顯卡的結(jié)構(gòu)</b></p><p><b>　　2．1 GPU</b></p><p>　　GPU全稱是Graphic Processing Unit，中文翻譯為“圖形處理器”。NVIDIA公司在發(fā)布GeForce 256圖形處理芯片時(shí)首先提出的概念。

10、GPU使顯卡減少了對(duì)CPU的依賴，并進(jìn)行部分原本CPU的工作，尤其是在3D圖形處理時(shí)。GPU所采用的核心技術(shù)有硬件T&L（幾何轉(zhuǎn)換和光照處理）、立方環(huán)境材質(zhì)貼圖和頂點(diǎn)混合、紋理壓縮和凹凸映射貼圖、雙重紋理四像素256位渲染引擎等，而硬件T&L技術(shù)可以說(shuō)是GPU的標(biāo)志。GPU的生產(chǎn)主要由NVIDIA與AMD兩家廠商生產(chǎn)。</p><p><b>　　2.1.1開(kāi)發(fā)代號(hào)</b>&

11、lt;/p><p>　　每個(gè)GPU都有開(kāi)發(fā)代號(hào)，所謂開(kāi)發(fā)代號(hào)就是顯示芯片制造商為了便于顯示芯片在設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售方面的管理和驅(qū)動(dòng)架構(gòu)的統(tǒng)一而對(duì)一個(gè)系列的顯示芯片給出的相應(yīng)基本代號(hào)。開(kāi)發(fā)代號(hào)的作用是降低顯示芯片制造商的成本、豐富產(chǎn)品線以及實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)程序的統(tǒng)一。一般來(lái)說(shuō)，顯示芯片制造商可以利用一個(gè)基本開(kāi)發(fā)代號(hào)在通過(guò)控制渲染管線數(shù)量、頂點(diǎn)著色單元數(shù)量、顯存類型、顯存位寬、核心和顯存頻率、所支持的技術(shù)特性等方面來(lái)衍生出一系列的

12、顯示芯片從而滿足不同的性能、價(jià)格、市場(chǎng)等不同的定位，還可以把制造過(guò)程中具有部分瑕疵的高端顯示芯片產(chǎn)品通過(guò)屏蔽管線等方法處理成為完全合格的相應(yīng)低端的顯示芯片產(chǎn)品出售，從而大幅度降低設(shè)計(jì)和制造的難度和成本，豐富自己的產(chǎn)品線。同一種開(kāi)發(fā)代號(hào)的顯示芯片可以使用相同的驅(qū)動(dòng)程序，這為顯示芯片制造商編寫(xiě)驅(qū)動(dòng)程序以及消費(fèi)者使用顯卡都提供了方便。</p><p>　　同一種開(kāi)發(fā)代號(hào)的顯示芯片的渲染架構(gòu)以及所支持的技術(shù)特性是基本相同

13、的，而且所采用的制程也相同，所以開(kāi)發(fā)代號(hào)是判斷顯卡性能和檔次的重要參數(shù)。同一類型號(hào)的不同版本可以是一個(gè)代號(hào)，例如：GeForce (GTX260、GTX280、GTX295) 代號(hào)都是GT200；而Radeon (HD4850、HD4870) 代號(hào)都是RV770 等，但也有其他的情況，如：GeForce (9800GTX、9800GT) 代號(hào)是G92 ；而GeForce (9600GT、9600GSO) 代號(hào)都是G94 等。</p

14、><p><b>　　2.1.2制造工藝</b></p><p>　　制造工藝指得是在生產(chǎn)GPU過(guò)程中，要進(jìn)行加工各種電路和電子元件，制造導(dǎo)線連接各個(gè)元器件。通常其生產(chǎn)的精度以nm(納米)來(lái)表示（1mm=1000000nm），精度越高，生產(chǎn)工藝越先進(jìn)。在同樣的材料中可以制造更多的電子元件，連接線也越細(xì)，提高芯片的集成度，芯片的功耗也越小。</p><p

15、>　　制造工藝的微米是指集成電路內(nèi)電路與電路之間的距離。制造工藝的趨勢(shì)是向密集度愈高的方向發(fā)展。密度愈高的IC電路設(shè)計(jì)，意味著在同樣大小面積的IC中，可以擁有密度更高、功能更復(fù)雜的電路設(shè)計(jì)。微電子技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，主要是靠工藝技術(shù)的不斷改進(jìn)，使得器件的特征尺寸不斷縮小，從而集成度不斷提高，功耗降低，器件性能得到提高。芯片制造工藝在1995年以后，從0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米、0

16、.09微米，再到主流的65 納米、55納米、40納米。</p><p><b>　　2.1.3核心頻率</b></p><p>　　顯卡的核心頻率是指顯示核心的工作頻率，其工作頻率在一定程度上可以反映出顯示核心的性能，但顯卡的性能是由核心頻率、流處理單元、顯存頻率、顯存位寬等等多方面的情況所決定的，因此在顯示核心不同的情況下，核心頻率高并不代表此顯卡性能強(qiáng)勁。比如GT

17、S250的核心頻率達(dá)到了750MHz，要比GTX260+的576MHz高，但在性能上GTX260+絕對(duì)要強(qiáng)于GTS250。在同樣級(jí)別的芯片中，核心頻率高的則性能要強(qiáng)一些，提高核心頻率就是顯卡超頻的方法之一。顯示芯片主流的只有ATI和NVIDIA兩家，兩家都提供顯示核心給第三方的廠商，在同樣的顯示核心下，部分廠商會(huì)適當(dāng)提高其產(chǎn)品的顯示核心頻率，使其工作在高于顯示核心固定的頻率上以達(dá)到更高的性能。</p><p>&

18、lt;b>　　2．2 顯存</b></p><p><b>　　2.2.1類型</b></p><p>　　顯卡上采用的顯存類型主要有SDR、DDR SDRAM、DDR SGRAM、DDR2、GDDR2、DDR3、GDDR3、GDDR4、GDDR5。 </p><p>　　DDR SDRAM是Double Data Rate

19、SDRAM的縮寫(xiě)(雙倍數(shù)據(jù)速率) ，它能提供較高的工作頻率，帶來(lái)優(yōu)異的數(shù)據(jù)處理性能。</p><p>　　DDR SGRAM是顯卡廠商特別針對(duì)繪圖者需求，為了加強(qiáng)圖形的存取處理以及繪圖控制效率，從同步動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取內(nèi)存（SDRAM）所改良而得的產(chǎn)品。SGRAM允許以方塊(Blocks) 為單位個(gè)別修改或者存取內(nèi)存中的資料，它能夠與中央處理器(CPU)同步工作，可以減少內(nèi)存讀取次數(shù)，增加繪圖控制器的效率，盡管它穩(wěn)定性

20、不錯(cuò)，而且性能表現(xiàn)也很好，但是它的超頻性能很差顯卡。</p><p>　　XDR2 DRAM：XDR2的系統(tǒng)架構(gòu)源于XDR，而不像XDR相對(duì)于RDRAM那樣有著巨大的差異，這從它們之間的系統(tǒng)架構(gòu)的比較中就可以體現(xiàn)出來(lái)。 XDR2與XDR系統(tǒng)整體在架構(gòu)上的差別并不大，主要的不同體現(xiàn)在相關(guān)總線的速度設(shè)計(jì)上。首先，XDR2將系統(tǒng)時(shí)鐘的頻率從XDR的400MHz提高到500MHz;其次，在用于傳輸尋址與控制命令的RQ總線

21、上，傳輸頻率從800MHz提升至2GHz，即XDR2系統(tǒng)時(shí)鐘的4倍；最后，數(shù)據(jù)傳輸頻率由XDR的3.2GHz提高到8GHz，即XDR2系統(tǒng)時(shí)鐘頻率的16倍，而XDR則為8倍，因此，Rambus將XDR2的數(shù)據(jù)傳輸技術(shù)稱為16位數(shù)據(jù)速率（Hex Data Rate,HDR）。 Rambus表示，XDR2內(nèi)存芯片的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)位寬為16bit（它可以像XDR那樣動(dòng)態(tài)調(diào)整位寬），按每個(gè)數(shù)據(jù)引腳的傳輸率為8GHz，即8Gbps計(jì)算，一枚XDR2芯片

22、的數(shù)據(jù)帶寬就將達(dá)到16GB/s，與之相比，速度最快的GDDR3-800的芯片位寬為32bit，數(shù)據(jù)傳輸率為1.6Gbps，單芯片傳輸帶寬為6.4GB/s，只是XDR2的40%，差距十分明顯。</p><p><b>　　2.2.2帶寬</b></p><p>　　顯存位寬是顯存在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)所能傳送數(shù)據(jù)的位數(shù)，位數(shù)越大則相同頻率下所能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量越大。2010年市場(chǎng)

23、上的顯卡顯存位寬主要有128位、192位、256位幾種。而顯存帶寬=顯存頻率X顯存位寬/8，它代表顯存的數(shù)據(jù)傳輸速度。在顯存頻率相當(dāng)?shù)那闆r下，顯存位寬將決定顯存帶寬的大小。例如：同樣顯存頻率為500MHz的128位和256位顯存，它們的顯存帶寬分別為：128位=500MHz*128/8=8GB/s；而256位=500MHz*256/8=16GB/s，是128位的2倍。顯卡的顯存是由一塊塊的顯存芯片構(gòu)成的，顯存總位寬同樣也是由顯存顆粒的位

24、寬組成。顯存位寬=顯存顆粒位寬×顯存顆粒數(shù)。顯存顆粒上都帶有相關(guān)廠家的內(nèi)存編號(hào)，可以去網(wǎng)上查找其編號(hào)，就能了解其位寬，再乘以顯存顆粒數(shù)，就能得到顯卡的位寬。其他規(guī)格相同的顯卡，位寬越大性能越好。</p><p><b>　　2.2.3容量</b></p><p>　　其他參數(shù)相同的情況下容量越大越好，但比較顯卡時(shí)不能只注意到顯存。比如說(shuō)384M的9600GT

25、就遠(yuǎn)強(qiáng)于512M的9600GSO，因?yàn)楹诵暮惋@存帶寬上有差距。選擇顯卡時(shí)顯存容量只是參考之一，核心和帶寬等因素更為重要，這些決定顯卡的性能優(yōu)先于顯存容量。但必要容量的顯存是必須的，因?yàn)樵诟叻直媛矢呖逛忼X的情況下可能會(huì)出現(xiàn)顯存不足的情況。市面顯卡顯存容量從256MB-4GB不等。</p><p><b>　　2.2.4封裝類型</b></p><p>　　TSOP (T

26、hin Small Out－Line Package)薄型小尺寸封裝</p><p>　　QFP (Quad Flat Package)小型方塊平面封裝</p><p>　　MicroBGA (Micro Ball Grid Array)微型球閘陣列封裝，又稱FBGA(Fine-pitch Ball Grid Array)</p><p>　　2004年前的主流顯卡

27、基本上是用TSOP和MBGA封裝，TSOP封裝居多。但是由于nvidia的gf3.4系的出現(xiàn)，MBGA成為主流，mbga封裝可以達(dá)到更快的顯存速度，遠(yuǎn)超TSOP的極限400MHZ。</p><p><b>　　2.2.5頻率</b></p><p>　　顯存頻率一定程度上反應(yīng)著該顯存的速度，以MHz（兆赫茲）為單位。顯存頻率的高低和顯存類型有非常大的關(guān)系：</p

28、><p>　　SDRAM顯存一般都工作在較低的頻率上，此種頻率早已無(wú)法滿足顯卡的需求。</p><p>　　DDR SDRAM顯存則能提供較高的顯存頻率，所以顯卡基本都采用DDR SDRAM，其所能提供的顯存頻率也差異很大。2008年已經(jīng)發(fā)展到GDDR5，默認(rèn)等效工作頻率最高已經(jīng)達(dá)到4800MHZ，而且提高的潛力還非常大。</p><p><b>　　2．3顯

29、卡BIOS</b></p><p>　　類似于主板BIOS，與驅(qū)動(dòng)程序之間的控制程序，另外還儲(chǔ)存有顯示卡的型號(hào)、規(guī)格、生產(chǎn)廠家及出廠時(shí)間等信息。打開(kāi)計(jì)算機(jī)時(shí)，通過(guò)顯示BIOS 內(nèi)的一段控制程序，將這些信息反饋到屏幕上。早期顯示BIOS是固化在ROM 中的，不可以修改，而截至2012年底,多數(shù)顯示卡采用了大容量的EPROM，即所謂的Flash BIOS，可以通過(guò)專用的程序進(jìn)行改寫(xiě)或升級(jí)。</p&g

30、t;<p><b>　　2．4顯卡PCB板</b></p><p>　　類似于主板的PCB板，目前顯卡的線路板一般采用的是6層或4層PCB線路板。顯卡的線路板是顯卡載體，顯卡上的所有元器件都是集成在這上面的，所以PCB板也影響著顯卡的質(zhì)量。目前顯卡主要采用黃色和綠色PCB板，而藍(lán)色、黑色、紅色等也有出現(xiàn)，雖然顏色并不影響性能，但它們?cè)谝欢ǔ潭壬蠒?huì)影響到顯卡出廠檢驗(yàn)時(shí)的誤差率。顯

31、卡的下端有一組“金手指”（顯卡接口），它可以插入主板上的顯卡插槽，有ISA/PCI/AGP等規(guī)范。為了讓顯卡更好地固定，顯卡上需要有一塊固定片；為了讓顯卡和顯示器及電視等輸入輸出設(shè)備相連，各種信號(hào)輸出輸入接口也是必不可少的。 </p><p><b>　　3、顯卡的發(fā)展</b></p><p><b>　　3.1顯卡的分類</b></p&g

32、t;<p><b>　　3.1.1集成顯卡</b></p><p>　　集成顯卡是將顯示芯片、顯存及其相關(guān)電路都集成在主板上，與其融為一體；集成顯卡的顯示芯片有單獨(dú)的，但大部分都集成在主板的北橋芯片中；一些主板集成的顯卡也在主板上單獨(dú)安裝了顯存，但其容量較小，集成顯卡的顯示效果與處理性能相對(duì)較弱，不能對(duì)顯卡進(jìn)行硬件升級(jí)，但可以通過(guò)CMOS調(diào)節(jié)頻率或刷入新BIOS文件實(shí)現(xiàn)軟件升級(jí)

33、來(lái)挖掘顯示芯片的潛能。</p><p>　　集成顯卡的優(yōu)點(diǎn)：是功耗低、發(fā)熱量小、部分集成顯卡的性能已經(jīng)可以媲美入門(mén)級(jí)的獨(dú)立顯卡，所以不用花費(fèi)額外的資金購(gòu)買(mǎi)獨(dú)立顯卡。</p><p>　　集成顯卡的缺點(diǎn)：性能相對(duì)略低，且固化在主板或CPU上，本身無(wú)法更換，如果必須換，就只能換主板。</p><p><b>　　3.1.2獨(dú)立顯卡</b></

34、p><p>　　獨(dú)立顯卡是指將顯示芯片、顯存及其相關(guān)電路單獨(dú)做在一塊電路板上，自成一體而作為一塊獨(dú)立的板卡存在，它需占用主板的擴(kuò)展插槽（ISA、PCI、AGP或PCI-E)。</p><p>　　獨(dú)立顯卡的優(yōu)點(diǎn)：?jiǎn)为?dú)安裝有顯存，一般不占用系統(tǒng)內(nèi)存，在技術(shù)上也較集成顯卡先進(jìn)得多，比集成顯卡能夠得到更好的顯示效果和性能，容易進(jìn)行顯卡的硬件升級(jí)。</p><p>　　獨(dú)立顯卡

35、的缺點(diǎn)：系統(tǒng)功耗有所加大，發(fā)熱量也較大，需額外花費(fèi)購(gòu)買(mǎi)顯卡的資金，同時(shí)（特別是對(duì)筆記本電腦）占用更多空間。</p><p>　　由于顯卡性能的不同對(duì)于顯卡要求也不一樣，所以現(xiàn)在獨(dú)立顯卡實(shí)際分為兩類，一類專門(mén)為游戲設(shè)計(jì)的娛樂(lè)顯卡，一類則是用于繪圖和3D渲染的專業(yè)顯卡。當(dāng)前性能最強(qiáng)用于游戲的獨(dú)立顯卡分別是NVIDIA的GTX690和AMD的HD7990，而目前用于3D繪圖的獨(dú)立顯卡則是NVIDIA的Q6000。<

36、;/p><p><b>　　3.1.3核心顯卡</b></p><p>　　核芯顯卡是Intel產(chǎn)品新一代圖形處理核心，和以往的顯卡設(shè)計(jì)不同，Intel憑借其在處理器制程上的先進(jìn)工藝以及新的架構(gòu)設(shè)計(jì)，將圖形核心與處理核心整合在同一塊基板上，構(gòu)成一顆完整的處理器。智能處理器架構(gòu)這種設(shè)計(jì)上的整合大大縮減了處理核心、圖形核心、內(nèi)存及內(nèi)存控制器間的數(shù)據(jù)周轉(zhuǎn)時(shí)間，有效提升處理效能并

37、大幅降低芯片組整體功耗，有助于縮小了核心組件的尺寸，為筆記本、一體機(jī)等產(chǎn)品的設(shè)計(jì)提供了更大選擇空間。</p><p>　　需要注意的是，核芯顯卡和傳統(tǒng)意義上的集成顯卡并不相同。筆記本平臺(tái)采用的圖形解決方案主要有“獨(dú)立”和“集成”兩種，前者擁有單獨(dú)的圖形核心和獨(dú)立的顯存，能夠滿足復(fù)雜龐大的圖形處理需求，并提供高效的視頻編碼應(yīng)用；集成顯卡則將圖形核心以單獨(dú)芯片的方式集成在主板上，并且動(dòng)態(tài)共享部分系統(tǒng)內(nèi)存作為顯存使用，

38、因此能夠提供簡(jiǎn)單的圖形處理能力，以及較為流暢的編碼應(yīng)用。相對(duì)于前兩者，核芯顯卡則將圖形核心整合在處理器當(dāng)中，進(jìn)一步加強(qiáng)了圖形處理的效率，并把集成顯卡中的“處理器+南橋+北橋（圖形核心+內(nèi)存控制+顯示輸出）”三芯片解決方案精簡(jiǎn)為“處理器（處理核心+圖形核心+內(nèi)存控制）+主板芯片（顯示輸出）”的雙芯片模式，有效降低了核心組件的整體功耗，更利于延長(zhǎng)筆記本的續(xù)航時(shí)間。</p><p>　　核芯顯卡的優(yōu)點(diǎn)：低功耗是核芯顯卡

39、的最主要優(yōu)勢(shì)，由于新的精簡(jiǎn)架構(gòu)及整合設(shè)計(jì)，核芯顯卡對(duì)整體能耗的控制更加優(yōu)異，高效的處理性能大幅縮短了運(yùn)算時(shí)間，進(jìn)一步縮減了系統(tǒng)平臺(tái)的能耗。高性能也是它的主要優(yōu)勢(shì)：核芯顯卡擁有諸多優(yōu)勢(shì)技術(shù)，可以帶來(lái)充足的圖形處理能力，相較前一代產(chǎn)品其性能的進(jìn)步十分明顯。核芯顯卡可支持DX10、SM4.0、OpenGL2.0、以及全高清Full HD MPEG2/H.264/VC-1格式解碼等技術(shù)，即將加入的性能動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)更可大幅提升核芯顯卡的處理能力，令其

40、完全滿足于普通用戶的需求。</p><p>　　核芯顯卡的缺點(diǎn)：配置核芯顯卡的CPU通常價(jià)格較高，同時(shí)其難以勝任大型游戲。</p><p><b>　　3.2雙卡技術(shù)</b></p><p>　　SLI和CrossFire分別是Nvidia和ATI兩家的雙卡或多卡互連工作組模式。其本質(zhì)是差不多的。只是叫法不同SLI Scan Line Inte

41、rlace（掃描線交錯(cuò)）技術(shù)是3dfx公司應(yīng)用于Voodoo 上的技術(shù)，它通過(guò)把2塊Voodoo卡用SLI線物理連接起來(lái)，工作的時(shí)候一塊Voodoo卡負(fù)責(zé)渲染屏幕奇數(shù)行掃描，另一塊負(fù)責(zé)渲染偶數(shù)行掃描，從而達(dá)到將兩塊顯卡“連接”在一起獲得“雙倍”的性能。SLI中文名速力，到2009年SLI工作模式與早期Voodoo有所不同，改為屏幕分區(qū)渲染。</p><p>　　CrossFire，中文名交叉火力，簡(jiǎn)稱交火，是AT

42、I的一款多重GPU技術(shù)，可讓多張顯示卡同時(shí)在一部電腦上并排使用，增加運(yùn)算效能，與NVIDIA的SLI技術(shù)競(jìng)爭(zhēng)。CrossFire技術(shù)于2005年6月1日，在Computex Taipei 2005正式發(fā)布，比SLI遲一年。從首度公開(kāi)截至2009年，CrossFire經(jīng)過(guò)了一次修訂。</p><p>　　3.2.1 SLI</p><p>　　CPU的并行運(yùn)作是通過(guò)指令并行執(zhí)行獲得的，但

43、對(duì)顯卡來(lái)說(shuō)情況有所區(qū)別。顯卡最終生成的是所渲染的3D畫(huà)面，這項(xiàng)工作包含大量的指令，而如何將工作均等分配就成為問(wèn)題，3Dfx選擇了按畫(huà)面幀線進(jìn)行渲染的方式。SLI技術(shù)將一幅渲染的畫(huà)面分為一條條掃描幀線（Scanline），若Voodoo 2采用雙顯卡運(yùn)行模式，那么就由一個(gè)顯卡負(fù)責(zé)渲染畫(huà)面的奇數(shù)幀線部分，另一塊顯卡渲染偶數(shù)幀線，然后將同時(shí)渲染完畢的幀線進(jìn)行合并后寫(xiě)入到幀緩沖中，接下來(lái)顯示器就可以顯示出一個(gè)完整的渲染畫(huà)面。不難看出，SLI技術(shù)

44、讓渲染工作被平均分擔(dān)，每塊顯卡只需要完成1/2的工作量。理論上說(shuō)，渲染效率自然也可以提高1倍，這就是雙顯卡并行大幅提升效能的奧秘所在。SLI在技術(shù)上極為成功，而發(fā)燒友們對(duì)Voodoo 2也抱有莫大的熱情。在當(dāng)時(shí)，你如果希望在1024×768的“高分辨率”下流暢地玩3D游戲，唯一的解決方案就是使用兩塊Voodoo 2顯卡并讓它們工作在SLI模式下。</p><p>　　SLI技術(shù)也在不斷的發(fā)展，最初對(duì)平臺(tái)

45、硬件有許多限制，例如必須使用完全一樣的顯卡（同一個(gè)廠家同一個(gè)型號(hào)的顯卡，甚至顯卡BIOS也必須相同），而且在兩塊顯卡之間還必須使用SLI橋接器，支持SLI的也只有Geforce 6800 Ultra/6800 GT和6600GT三款顯示芯片等等?，F(xiàn)在組建SLI則可以使用不同廠家的采用相同顯示芯片的顯卡，低速顯卡可以不必使用SLI橋接器（不過(guò)性能要比使用SLI橋接器時(shí)有所降低），支持SLI的顯示芯片也擴(kuò)大到了除開(kāi)Geforce 6200/

46、6200TC之外的所有Geforce 6系列以及所有Geforce 7系列等等，不過(guò)，由于各個(gè)主板的兩個(gè)PCI-E插槽的間距不是固定的，因此不同主板的SLI橋接器一般是不能替換的。</p><p>　　3.2.2 CrossFire</p><p>　　要使用此技術(shù)，主機(jī)板必需支援CrossFire，以及需要兩張ATiPCI Express接口的顯示卡，要相同等級(jí),并有可能需要購(gòu)買(mǎi)主卡

47、。例如:如果用戶家有一片Radoen X850XT PE顯示卡,必須額外購(gòu)買(mǎi)一片Radeon X850 CrossFire Edition,才能達(dá)成CrossFire。但對(duì)X1600來(lái)說(shuō),只需購(gòu)買(mǎi)兩張一模一樣的卡,即可達(dá)成CrossFire。</p><p>　　由于以往ATi的顯示卡沒(méi)有像nVidia般,預(yù)留協(xié)同運(yùn)算。所以在第一代CrossFire,ATi采用Composting Engine和DMS Cabl

48、e,來(lái)仿效nVidia的MIO接口。</p><p>　　ATI的crossfire和NVIDIA的SLI差不多都是把顯卡插在兩根PCI-EX16上構(gòu)建的，但SLI用于連接兩卡的是U型連接卡，而CF（交叉火力）則是用專用的數(shù)據(jù)線 </p><p>　　CF的連接概念是主卡-從卡，也就是主卡負(fù)責(zé)協(xié)調(diào)信息分配到從卡上一同處理，然后再把處理好的信息通過(guò)數(shù)據(jù)線返回到主卡上一同輸出，要組建CF必須購(gòu)

49、置一塊主卡，從卡則可以用普通的ATI顯卡，主卡與從卡的區(qū)別在于主卡多了一個(gè)HD-DMS接口，把主卡的HD-DMS接口和從卡的DVI接口連接，通過(guò)這個(gè)通道來(lái)傳輸兩卡之間的數(shù)據(jù)</p><p>　　而NVIDIA的SLI在一塊支持雙PCI Express X 16的主板上，同時(shí)使用兩塊同型號(hào)的PCIE顯卡。這項(xiàng)技術(shù)可以讓兩塊NVIDIA顯卡連接起來(lái)并行運(yùn)作，獲得近乎翻倍的3D效能。如此一來(lái)，其競(jìng)爭(zhēng)者ATI略有不足。&

50、lt;/p><p>　　不過(guò)雖然性能上SLI略勝ATI的交叉火力，但是交叉火力在游戲方面卻反而有一定優(yōu)勢(shì)。SLI支持的游戲?qū)嵲谏俚目蓱z,而交叉火力幾乎所有的游戲都支持?！?lt;/p><p><b>　　[參考文獻(xiàn)]</b></p><p>　　[1]黃國(guó)興,計(jì)算機(jī)導(dǎo)論（第二版）.清華大學(xué)出版社.2008.7</p><p>　

51、　HUANG GX Introduction to Computer Science (second edition), Tsinghua University Press .2008.7</p><p>　　[2]趙中秋,顯卡維修知識(shí)精解.電子工業(yè)出版社.2010.9</p><p>　　ZHAO ZQ, Graphics maintenance knowledge fine solut

52、ion. Electronic Industry Press .2010.9</p><p>　　[3]3D圖形卡十五年發(fā)展史,微信計(jì)算機(jī)增刊.中華工商聯(lián)合出版社有限責(zé)公司2010.7</p><p>　　The 15-year history of the development of the 3D graphics card, micro-channel computer Supp.