显卡与显示器的主流产品及性能参数选购、组装指南

职业能力

掌握目前市场上显卡、显示器的主流产品，能准确讲述其性能参数，并根据客户要求进行选购、组装。

核心概念

通过显卡、显示器的主流产品及其性能参数学习，进行选购、组装。

学习目标

认识显卡和显示器。

了解显卡和显示器的性能指标。

掌握显卡和显示器的选购技巧。

基础知识

2.4.1　显卡

2.4.1.1　认识显卡

1.显卡概述

如图2-4-14所示，显卡（Video card，Graphics card）全称显示接口卡，又称显示适配器，是计算机最基本的配置、最重要的配件之一。显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分，是电脑进行数模信号转换的设备，承担输出显示图形的任务。显卡接在电脑主板上，它将电脑的数字信号转换成模拟信号让显示器显示出来，同时显卡还是有图像处理能力，可协助CPU工作，提高整体的运行速度。对于从事专业图形设计的人来说显卡非常重要。显卡图形芯片供应商主要包括AMD（超微半导体）和Nvidia（英伟达）2家。

图2-4-1　显卡

2.显卡构成

显卡是插在主板上的扩展槽里的（现在一般是PCI-E插槽，此前还有AGP、PCI、ISA等插槽）。它主要负责把主机向显示屏发出的显示信号转化为一般电器信号，使得显示屏能明白个人电脑在让它做什么。显卡的主要芯片叫“显示芯片”（video chipset，也叫GPU（Graphic Processing Unit）或VPU，图形处理器或视觉处理器），是显卡的主要处理单元。显卡上也有和电脑存储器相似的存储器，称为“显示存储器”，简称显存。

显卡通常由总线接口、PCB板、显示芯片、显存、RAMDAC（Random Access Memory Digitalto-Analog Converter，中文名是数模转换器。RAMDAC的作用是把数字图像数据转换成计算机显示需要的模拟数据）、VGA BIOS、VGA功能插针、VGA插座及其他外围组件构成，现在的显卡大多还具有DVI显示屏接口或者HDMI接口及S-Video端子接口。

3.显卡的分类

（1）核芯显卡

核芯显卡是Intel产品新一代图形处理核心，和以往的显卡设计不同，Intel凭借其在处理器制做上的先进工艺以及新的架构设计，将图形核心与处理核心整合在同一块基板上，构成一颗完整的处理器。智能处理器架构这种设计上的整合大大缩减了处理核心、图形核心、内存及内存控制器间的数据周转时间，有效提升处理效能并大幅降低芯片组整体功耗，有助于缩小核心组件的尺寸，为笔记本、一体机等产品的设计提供了更大的选择空间。

需要注意的是，核芯显卡和传统意义上的集成显卡并不相同。笔记本平台采用的图形解决方案主要有“独立”和“集成”两种，前者拥有单独的图形核心和独立的显存，能够满足复杂庞大的图形处理需求，并提供高效的视频编码应用；集成显卡则将图形核心以单独芯片的方式集成在主板上，并且动态共享部分系统内存作为显存使用，因此能够提供简单的图形处理能力，以及较为流畅的编码应用。相对于前两者，核芯显卡则将图形核心整合在处理器当中，进一步加强了图形处理的效率，并把集成显卡中的“处理器+南桥+北桥（图形核心+内存控制+显示输出）”三芯片解决方案精简为“处理器（处理核心+图形核心+内存控制）+主板芯片（显示输出）”的双芯片模式，有效降低了核心组件的整体功耗，更利于延长笔记本的续航时间。

核芯显卡的优点：低功耗是核芯显卡的最主要优势，由于新的精简架构及整合设计，核芯显卡对整体能耗的控制更加优异，高效的处理性能大幅缩短了运算时间，进一步缩减了系统平台的能耗。高性能也是它的主要优势：核芯显卡拥有诸多优势技术，可以带来充足的图形处理能力，相较前一代产品，其性能的进步十分明显。核芯显卡可支持DX10/DX11、SM4.0、Open-GL2.0、以及全高清Full HD MPEG2/H.264/VC-1格式解码等技术，即将加入的性能动态调节更可大幅提升核芯显卡的处理能力，令其完全满足普通用户的需求。

核芯显卡的缺点：配置核芯显卡的CPU通常价格不高，同时低端核显难以胜任大型游戏。

（2）集成显卡

集成显卡是将显示芯片（图2-4-2）、显存及其相关电路都集成在主板上，与其融为一体的元件；集成显卡的显示芯片有单独的，但大部分都集成在主板的北桥芯片中；一些主板集成的显卡也在主板上单独安装了显存，但其容量较小，集成显卡的显示效果与处理性能相对较弱，不能对显卡进行硬件升级，但可以通过CMOS调节频率或刷入新BIOS文件实现软件升级来挖掘显示芯片的潜能。

图2-4-2　显卡芯片

集成显卡的优点：是功耗低、发热量小、部分集成显卡的性能已经可以媲美入门级的独立显卡，所以不用花费额外的资金购买独立显卡。

集成显卡的缺点：性能相对略低，且固化在主板或CPU上，本身无法更换，如果必须换，就只能换主板。

（3）独立显卡

独立显卡是指将显示芯片、显存及其相关电路单独做在一块电路板上，自成一体而作为一块独立的板卡存在，它需占用主板的扩展插槽（ISA、PCI、AGP或PCI-E）。

独立显卡的优点：单独安装有显存，一般不占用系统内存，在技术上也较集成显卡先进得多，但性能肯定不差于集成显卡，容易进行显卡的硬件升级。

独立显卡的缺点：系统功耗有所加大，发热量也较大，需额外花费购买显卡的资金，同时（特别是对笔记本电脑）占用更多空间。

由于显卡性能的不同对于显卡要求也不一样，独立显卡实际分为两类，一类专门为游戏设计的娱乐显卡，一类则是用于绘图和3D渲染的专业显卡。

4.显卡工作原理

数据（data）一旦离开CPU，必须通过4个步骤，最后才会到达显示屏。

（1）从总线（Bus）进入GPU（Graphics Processing Unit，图形处理器）：将CPU送来的数据送到北桥（主桥）再送到GPU（图形处理器）里面进行处理。

（2）从Video Chipset（显卡芯片组）进入Video RAM（显存）：将芯片处理完的数据送到显存。

（3）从显存进入Digital Analog Converter（=RAM DAC，随机读写存储数-模转换器）：从显存读取出数据再送到RAM DAC进行数据转换的工作（数字信号转模拟信号）。但是如果是DVI接口类型的显卡，则不需要经过数字信号转模拟信号。而直接输出数字信号。

（4）从DAC进入显示器（monitor）：将转换完的模拟信号送到显示屏。

显示效能是系统效能的一部分，其效能的高低由以上四步所决定，它与显示卡的效能（video performance）不太一样，如要严格区分，显示卡的效能应该受中间两步所决定，因为这两步的资料传输都是在显示卡的内部。第一步是由CPU（运算器和控制器一起组成的计算机的核心，称为微处理器或中央处理器）进入到显示卡里面，最后一步是由显示卡直接送资料到显示屏上。

2.4.1.2　显卡主要参数

下面以华硕ROG STRIX-GTX1080TI-O11G-GAMING显卡参数为例。

型号：ROG STRIX-GTX1080TI-O11G-GAMING。

AMD公司的主要品牌Radeon（镭龙）系列，其型号由7000、8000、9000、X系列和HD2000、3000系列再到Radeon HD 4000、5000、6000、7000系列。

nVIDIA公司的主要品牌GeForce（精视）系列，其型号由早期的GeForce 256.GeForce2、Ge-Force3、GeForce4到GeForceFX、再到GeForce6系列、Geforce7系列、GeForce8系列，GeForce9系列再到GT200、300、400、500、600系列。

2019年3月份归纳的显卡天梯图如图2-4-3所示。

显卡类型：台式机显卡

芯片型号：NVIDIA GeForce GTX 1080Ti

芯片代号：GP102

芯片厂方：NVIDIA。目前主要有NVIDIA和AMD两家。

制作工艺：16nm。通常其生产的精度以nm（纳米）来表示（1mm=1 000　000nm），精度越高，生产工艺越先进。在同样的材料中可以制造更多的电子元件，连接线也越细，提高芯片的集成度，芯片的功耗也越小。

显卡接口标准：支持PCIExpress 3.0

输出接口：1×HDMI接口，3×Display Port接口。输出接口主要有VGA、DVI、HDMI、DP。

显存容量：11GB。显存就是显卡上用来存储图形图像的内存。越大越好。

显存类型：GDDR5X。显卡上采用的显存类型主要有SDR、DDR SDRAM、DDR SGRAM、DDR2、GDDR2、DDR3、GDDR3、GDDR4、GDDR5、GDDR5X等。

显存位宽：352bit。显存位宽是显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数，位数越大则相同频率下所能传输的数据量越大。

图2-4-3　显卡天梯图

显存封装：MicroBGA/FBGA

核心频率：1480～1582MHz。显卡的核心频率是指显示核心的工作频率，其工作频率在一定程度上可以反映出显示核心的性能，但显卡的性能是由核心频率、流处理器单元、显存频率、显存位宽等多方面的情况所决定的，因此在显示核心不同的情况下，核心频率高并不代表此显卡性能强劲。

显存频率：11 000MHz。显存频率一定程度上反映着该显存的速度，以MHz（兆赫兹）为单位。显存频率的高低和显存类型有非常大的关系。

流处理器单元（SP）：3584个

3D API：支持DirectX 12.1，openGL 4.5。API是Application Programming Interface的缩写，是应用程序接口的意思，而3D API则是指显卡与应用程序直接的接口。个人电脑中主要应用的3D API有：DirectX和OpenGL。

3D特性：Shader Model 5.0

最大分辨率：7680×4320。指的是在屏幕上所显现出来的像素数目，由两部分来计算，分别是水平行的点数和垂直行的点数。比例：分辨率为800×600，那就是说这幅图像由800个水平点和600个垂直点组成。

散热：散热风扇+散热片

电源接口：6 Pin+8 Pin

板卡尺寸：29.8×13.4×4cm

TDP功耗：300W

特色功能：支持nVIDIA SLI，支持信仰灯，支持HDCP，支持CUDA

2.4.2　显示器

2.4.2.1　认识显示器

1.显示器的概述

显示器（display）通常也被称为监视器。显示器是属于电脑的I/O设备，即输入输出设备。它是一种将一定的电子文件通过特定的传输设备显示到屏幕上再反射到人眼的显示工具。

2.显示器的分类

从早期的黑白世界到色彩世界，显示器走过了漫长而艰辛的历程，随着显示器技术的不断发展，显示器的分类也越来越明细。具体可按以下进行分类。

（1）CRT显示器

如图2-4-4所示，CRT显示器是一种使用阴极射线管（cathode ray tube）的显示器，阴极射线管主要有五部分组成：电子枪（electron gun），偏转线圈（deflection coils），荫罩（shadow mask），荧光粉层（phosphor）及玻璃外壳。它是应用最广泛的显示器之一，CRT纯平显示器具有可视角度大、无坏点、色彩还原度高、色度均匀、可调节的多分辨率模式、响应时间极短等LCD显示器难以超过的优点。但CRT显示器体形较大，重量较重，因此已经退出主流地位。

图2-4-4　CRT显示器

（2）LCD显示器

LCD显示器即液晶显示器，如图2-4-5所示，其优点是机身薄，占地小，辐射小，给人以一种健康产品的形象。但液晶显示屏不一定可以保护眼睛，这需要看各人使用计算机的习惯。LCD液晶显示器的工作原理，在显示器内部有很多液晶粒子，它们有规律地排列成一定的形状，并且它们的每一面的颜色都不同，分为：红色，绿色，蓝色。这三原色能还原成任意的其他颜色，当显示器收到电脑的显示数据的时候会控制每个液晶粒子转动到不同颜色的面，来组合成不同的颜色和图像。也因为这样液晶显示屏的缺点是色彩不够艳，可视角度不高等。

图2-4-5　LCD显示器

（3）LED显示器

LED显示屏（LED panel）：LED就是light emitting diode，发光二极管的英文缩写，简称LED。它是一种通过控制半导体发光二极管的显示方式，用来显示文字、图形、图像、动画、行情、视频、录像信号等各种信息的显示屏幕，如图2-4-6所示。(www.xing528.com)

LED的技术进步是扩大市场需求及应用的最大推动力。最初，LED只是作为微型指示灯，在计算机、音响和录像机等高档设备中应用，随着大规模集成电路和计算机技术的不断进步，LED显示器迅速崛起，逐渐扩展到证券行情股票机、数码相机、PDA以及手机领域。

LED显示器集微电子技术、计算机技术、信息处理于一体，以其色彩鲜艳、动态范围广、亮度高、寿命长、工作稳定可靠等优点，成为最具优势的新一代显示媒体，LED显示器已广泛应用于大型广场、商业广告、体育场馆、信息传播、新闻发布、证券交易等，可以满足不同环境的需要。

图2-4-6　LED显示器

（4）等离子显示器

PDP（plasma display panel，等离子显示器）是采用了近几年来高速发展的等离子平面屏幕技术的新一代显示设备。

成像原理：等离子显示技术的成像原理是在显示屏上排列上千个密封的小低压气体室，通过电流激发使其发出肉眼看不见的紫外光，然后紫外光碰击后面玻璃上的红、绿、蓝三色荧光体发出肉眼能看到的可见光，以此成像。

等离子显示器的优越性：厚度薄、分辨率高、占用空间少且可作为家中的壁挂电视使用，代表了未来电脑显示器的发展趋势。

2.4.2.2　显示器的技术参数

登录太平洋网站（www.pconlien.com.cn），选择一款液晶显示器，查一查各项技术参数。

现以LG 24MP88GM-C为例进行分析显示器的各项参数。

显示器可视尺寸：23.8英寸（指屏幕对角线距离，1英寸=2.54厘米）

液晶显示器所标示的尺寸就是实际可以使用的屏幕范围一致。例如，一个15.1英寸的液晶显示器约等于17英寸CRT屏幕的可视范围。显示器的可视尺寸指的是其显示屏对角线的长度。

分辨率：1920×1080

可视角度：178。

液晶显示器的可视角度左右对称，而上下则不一定对称。当背光源的入射光通过偏光板、液晶及取向膜后，输出光便具备了特定的方向特性，也就是说，大多数从屏幕射出的光具备了垂直方向。假如从一个非常斜的角度观看一个全白的画面，可能会看到黑色或是色彩失真。一般来说，上下角度要小于或等于左右角度。如果可视角度为左右80。，表示在始于屏幕法线80。的位置时可以清晰地看见屏幕图像。但是，由于人的视力范围不同，如果没有站在最佳的可视角度内，所看到的颜色和亮度将会有误差。市场上，大部分液晶显示器的可视角度都在160。左右。而随着科技的发展，有些厂商就开发出各种广视角技术，试图改善液晶显示器的视角特性。

色数：16.7M

代表的是所采用的面板能够提供的最大颜色数。主流的都采用TN面板，通过抖动技术实现16.2M色。VA/IPS类面板实现16.7M色。

动态对比度：50 000：1

动态对比度指的是液晶显示器在某些特定情况下测得的对比度数值，例如逐一测试屏幕的每一个区域，将对比度最大的区域的对比度值，作为该产品的对比度参数。目前主流液晶显示器的对比度大多集中在50 000：1至70　000：1的水平上。部分一线品牌，如华硕、三星、LG等厂商的产品对比度则达到80 000：1，甚至100 000：1。

亮度值：250cd/m2

液晶显示器的最大亮度，通常由冷阴极射线管（背光源）来决定，亮度值一般都在200～250　cd/m2间。液晶显示器的亮度略低，会觉得屏幕发暗。通过多年的经验积累，如今市场上液晶显示器的亮度普遍都为250cd/m2，超过24英寸的显示器则要稍高，但也基本维持在300～400　cd/m2间，虽然技术上可以达到更高亮度，但是这并不代表亮度值越高越好，因为太高亮度的显示器有可能使观看者眼睛受伤。

响应时间：5ms

响应时间是指液晶显示器各像素点对输入信号反应的速度，此值当然是越小越好。如果响应时间太长了，就有可能使液晶显示器在显示动态图像时，有尾影拖曳的感觉。一般的液晶显示器的响应时间在5～10ms之间，而一线品牌的产品中，普遍达到了5ms以下的响应时间，基本避免了尾影拖曳问题产生。

任务小结

显卡与显示器是电脑显示效果的两个最重要的部件。三种类型显卡各有优劣，核芯显卡与处理器整合在一起，提升处理效能并大幅降低芯片组整体功耗，有助于缩小核心组件的尺寸，只是性能与独立显卡还有一定差距；集成显卡，功耗低、发热量小、成本低，只是性能偏低。独立显卡功能强大，只是功耗高、占空间、价格高。选购显卡时要根据使用目的及环境来进行选择。显卡的相关参数也是我们选择显卡时的重要参考依据。

显示器的种类繁多，目前主流为LED显示器。选择时要参考可视面积、分辨率、亮度、对比度等参数。

任务设计

1.任务条件：需在微机维护实训室进行，能登录互联网进行信息查阅。

2.任务组织：每组四人，一人担任组长，组织任务实施。

3.安全及注意事项：注意满足客户要求，性价比合理。

4.任务实施：各小组成员轮流扮演客户，提出选购要求，其他小组成员，根据选购要求登录太平洋网（http：//www.pconline.com.cn），查看相关性能指标，进行选购。

5.任务指导

显卡的选购技巧：

（1）根据所配电脑的主要用途，一般分为发烧级、主流级、入门级、低性能级。原则为够用稍超前就行。

（2）根据自己的预算。预算充足，则可以选择稍高档次的显卡。

（3）根据显卡的相关参数及一些特殊功能要求进行选择。如品牌、GPU型号、显存、输出接口等。

显示器的选购技巧：

（1）电脑显示器应用有几个层次：首先是办公用，实现基本功能就行。游戏用，要求高分辨率大视角刷新率高。设计用，分辨率高屏幕大，色彩还原度高。

（2）类型的选择。目前主流为LCD及LED显示器。CRT已经基本淘汰，等离子价格偏高。

（3）品牌的选择。可以选择一些一线品牌的产品，质量比较有保障，但价格稍高。

（4）尺寸选择。根据使用场景或需求进行选择，目前24英寸已经成为主流。

（5）面板类型。目前主要有TND面板、IPS面板、VA面板、PLS面板、ADS面板等，不同面板的显示质量不一样，体验不一样，但价格也不一样。每种面板都有其优势和劣势。根据实际需求来进行选择。

（6）屏幕比例。主要有宽屏16：9，宽屏16：10两种，一般采用16：9。

（7）接口类型。现在一般的显示器都配有DVI接口及VGA接口，有些还有HDMI。

（8）接口。要与主机的显示输出接口对应进行选择。

（9）分辨率。原则上分辨率越高越好，不过这也要显卡支持。

（10）其他功能。如是否支持3D、是否有音箱等。

能力考核

一、选择题

1.目前主流的显卡插槽为（　　）。

A.AGP 　B.PCI 　C.PCI-E 　D.DVI

2.核芯显卡与集成显卡最大的区别是（　　）

A.独立的显存　B.独立的显示芯片

C.独立供电　D.独立的连线

3.根据命名规则来看，GTX1080属于哪个公司的产品（　　）

A.AMD 　B.Nvidia（英伟达）

4.根据命名规则来看，R9 290X属于哪个公司的产品（　　）

A.AMD 　B.Nvidia（英伟达）

5.显示器又称为（　　）

A.显示适配器　B.监视器　C.投影器　D.录制器

6.目前最主流的显示器为（　　）。

A.CRT显示器　B.LCD显示器　C.LED显示器　D.等离子显示器

7.显示器的尺寸是指显示器显示屏水平的长度，这个说法是（　　）

A.正确的　B.错误的

二、多选题。

1.目前生产显卡芯片（GPU）的两大知名的厂商是（　　）

A.Intel 　B.VIA 　C.AMD 　D.Nvidia（英伟达）

2.显卡又称为（　　）

A.显示接口卡　B.显示适配器　C.网卡　D.监视器

3.显卡输出接口主要有（　　）。

A.VGA 　B.DVI 　C.HDMI 　D.S-VIDEO

4.显卡按照显示芯片的结构方式主要分为（　　）等几类。

A.核芯显卡　B.集成显卡　C.独立显卡　D.外置显卡

5.显示器主要分为以下几类（　　）

A.CRT显示器　B.LCD显示器　C.LED显示器　D.等离子显示器

6.显示器输入接口主要有（　　）。

A.VGA 　B.DVI 　C.HDMI 　D.S-VIDEO

三、操作题。

登录太平洋电脑网（http：//www.pconline.com.cn/），完成以下采购任务，并把它们的价格、主要参数复制到WORD文档中，以你的“学号+姓名+显卡选购.DOC”命名后上交。

1.为一个游戏发烧友选购一块英伟达芯片的显卡，预算在7000元左右。

2.为一个主流游戏玩家选购一块显卡，预算在3000元左右。

3.为一个偶尔处理Photoshop等图形的办公电脑选购一块独立显卡。