2022年2022年计算机组成原理_ .pdf

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1、.word 格式 , , 专业 .专注. 现代计算机与网络应用计算机二2005 年 Intel 台式 PC概念 可以在电视机上 随需播放电影 、音乐、游戏和照片 在网上享有大量经过认证的娱乐服务 即用式开关 （初启后激活 ）可以立即启动你的数字媒体 具备双核处理能力和支持 7.1 环绕立体声 录制、暂停和回放直播 电视的能力 适合不同家庭生活使用的多种外形和尺寸Windows VistaMS 主页上的硬件指南 ：处理器中等以上的 Intel 或 AMD 处理器可满足基本需求 ，低端处理器也可以运行 Vista，但是无法达到最佳效果 ，且无法在高端游戏以及视频编辑上胜任 。AMD 和 Intel

2、 已经推出的 双核处理器 为 Vista 的出色选择 。AMD/Intel64 位处理器 是不错的选择 。内存最好 1GB 以上。还有增加内存空间的余地 。显卡Vista 的画面华丽 ，但可降到和XP 相当，要体验 Vista 的所有效果，必须有强大的显卡 。非低端 GPU，支持 DirectX 9，至少有 64MB显存。最好选择 PCI Express 接口。存储硬件高速硬盘可获得显著的性能提升。建议考虑 SATA 硬盘，至少拥有 8MB 缓存，并支持 NCQ 技术。拥有读写能力的 DVD 驱动器。网络至少 100Mb宽带，保证有 最新网络兼容 能力，对于笔记本 ，要支持 802.11 无线

3、网络 。将带来更多机动性 ，连接更方便 。主板ATX 机箱机箱宽度 、外围接头 ，内部接头 、散热通道 、插卡长度 、CPU和内存位置 ATX 电沅软件关机 ，取消手动开关？ 增加 PS-ON 控制输入 ，以实现系统时钟 、包括网络的远程唤醒 （remote wake）增加 5V Standby ，保持主板供电 ，以便网络远程唤醒增加 多处理器 、PCI . V 支持增加 配合主板散热的风扇设双排 20 PIN 供电输出名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 1 页，共 24

4、 页 - - - - - - - - - .word 格式 , , 专业 .专注. 共两类 ：145400W 单电沅 和 Redundant （冗余热连接电沅 ）PIV电沅PV电沅 ATX 主板 芯片组 Chip SetIntel AMD nVidia VIA SiS Ali 传统的芯片组采用 北桥和南桥的设计：北桥提供对显示以及内存等的支持, 南桥提供对 PCI、磁盘、网络控制器以及 USB 接口等的支持 。Intel 用 GMCH Graphics & Memory Controller Hub图形内存控制中心取代 北桥，用 ICHI/O Controller HubI/O 控制中心取代

5、南桥。提出 Accelerated Hub Architecture加速中心结构提供两倍 PCI 带宽的新专用总线 。这样每种设备包括PCI总线都可以与 CPU直接通讯 。固件中心 FWH Firm Ware Hub 是一块不少于 4Mb 的 EEPROM它包含了主板和图形的BIOS,以及一个随机数发生器 。2007 年intel X58 高速芯片组特性随着 CPU 和内存性能之间不断增长的失衡，优化内存控制器设计名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 2 页，共 24 页

6、- - - - - - - - - .word 格式 , , 专业 .专注. 以便从内存子系统获得最佳性能变得至关重要。速度为 6.4 和 4.8 GT/ 秒的 intel QuickPath 互连1333/1066/800 MHz 系统总线支持具有虚拟化技术的intel 酷睿 2 双核和 4 核处理器 ，双核奔腾和赛扬处理器 。intel 快速内存访问支持三通道DDR3 内存提供高带宽和8 GB 的内存寻址能力 ，支持 64 位计算 。PCI Express 2.0 接口为每个端口提供16 GB/ 秒的带宽 。双 X16 显卡配置 。intel 高清晰度音频 （intel HD 音频）int

7、el 清晰视频技术intel 矩阵存储技术 （intel MST ）RAID 0、5 和 10 更快速地访问文件 ；RAID 1、5 和 10 提供数据保护功能 。eSATA/ 端口扩接器外部 SATA 设备。提供 3 Gb/ 秒 的数据链路 。将端口扩接器 、eSATA 和 intel 矩阵存储技术结合 ，为外部存储提供灵活性和扩展性 。串行 ATA(SATA) 3 Gb/ 秒intel 迅盘技术intel 快速恢复技术提供了恢复点 ，在硬盘故障或大量数据损坏的情况下快速恢复系统。该克隆体也可被装入为只读卷以允许用户恢复单独的文件。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - -

8、 - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 3 页，共 24 页 - - - - - - - - - .word 格式 , , 专业 .专注. 具有 HDCP 的高清晰多媒体接口(HDMI) 可在一条电缆中传送未压缩的 HD 视频和未压缩的多通道音频，支持包括720p、1080i 和1080p 在内的所有HD 格式。SATA 端口禁用USB 端口禁用高清晰度音频1996 年 6 月，以 Intel 为首的五个 PC 厂商 Creative Labs、NS、Analog Device 与 Yamaha 共同提出了Audio Codec 97

9、 内置音频标准 简称 AC 97输出信号必须数模转换；输入信号必须模数转换，由 Codec芯片完成。Codec: Coder 与 DECode r组合成的缩写 编码器及译码器AC 97，着眼点放在 降低成本 、可行性 上, 而非音质音效的好坏 。CODEC 数模转换芯片独立 , 负责模拟 / 数字声音信号的互转 ，音频数据处理则由CPU 完成CPU 占用率高、音质欠佳SoundMAX 3.0 Analog Devices 和 Intel。能使 AC 97 拥有硬件级的数据处理转换能力和最高94dB 的专业音质回放能力 。Realtek ALC201/A AC 97 效果上 ，不亚于 Sound

10、MAX 3.0 。2004 年 11 月高清晰度音频High Definition Audio-HD Audio 提高采样精度增强音效表现提高音频系统的信噪比 。Intel 与 Dolby 实验室 制定 HD Audio规范为获得更高品质 : CPU 的音频数据运算更为繁重，（Creative Labs 的 Audigy 音频芯片 的处理能力相当于Pentium MMX处理器 ）CODEC 的采样精度等参数要求更高：32bit 192KHz高精度采样名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - -

11、 - - 第 4 页，共 24 页 - - - - - - - - - .word 格式 , , 专业 .专注. 要确保声音不失真 ，就必须对声信号作高精度的采样。精度指标 ：采样位数越多，对声音的描述越真实采样频率越高，声音就越细腻流畅CD 音质，采样精度 16bit(65536)44.1KHzDVD-Audio音质, 采样精度达到24bit(16777216)96KHz ；SACD Super Audio CD索尼与飞利浦专业音频的技术规范采样频率高达 2.822MHz ，用 DSD（Direct Stream Digital），直接数字流编码技术 ，以 2.822MHz的频率将模拟音频信

12、号量化为1bit 的数字音频信号 重播时 ，所还原的波型与原先音乐的模拟波型几乎毫无二致。因此清晰度和信噪比都很高 ，在 20-20khz频率范围内的动态范围达120db 。丰富的杜比音效技术Intel 与 Dolby 实验室 进行合作 ，让 HD Audio的 CODEC 芯片可在硬件层面上对Dolby Headphone、Dolby Virtual Speaker、Dolby Pro Logic II、Dolby Pro Logic IIx 和Dolby Digital Live提供支持 。三项杜比 PC 认证Intel 提供不同音效等级的HD Audio，满足高 、中、低端用户普通消费者

13、 ，分辨各项杜比音效技术的差异几乎是不可能的。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 5 页，共 24 页 - - - - - - - - - .word 格式 , , 专业 .专注. Intel 与杜比实验室决定引入 “ Dolby PC Logo”认证：HD Audio包含Dolby Sound Room杜比音乐厅Dolby Home Theater杜比家庭影院Dolby Master Studio杜比专业录音棚Dolby Sound Room: 支持 Dolby Dig

14、ital，Dolby Headphone，Dolby Virtual Speaker，Dolby Pro Logic II，不支持 5.1 声道系统 ；信噪比 75dB ，入门级用户明显优于现有的 AC 97Dolby Home Theater:还支持 Dolby Ditigal Stereo Creator，提供 3D 5.1 声道家庭影院音效 ；信噪比 85dB ；主流用户中等音频性能Dolby Master Studio: 还支持 Dolby Digital Live，Dolby Pro Logic IIx和 Dolby Ditigal编码 ，提 供 7.1 声道 3D 环绕音效 ；信噪

15、比 95dB ；高阶用户媲美昂贵的独立声卡对主板厂商 ，给产品设计带来更严格的要求。对用户 ，只要根据认证的级别就能够判断出系统的音质好坏。工程学方面的改进并行处理 能力， 可以与客厅的音箱连接 、输出 DVD 音频；同时让 PC的多媒体音箱回放游戏中的音乐特效；再用耳机聆听硬盘上的MP3 音乐倘若还用 麦克风与远程网上朋友交流，也能够应付自如 ！内部路由 功能，插口自动检测 ，所有的音频口都可以互相通用 只要接入某个音频口 ，HD Audio便会自动判断插入的设备，系统再对音频信号的路由做适应性调整，不管插入哪一个接口 ，都可以正常工作 。软件降噪功能 ， 回音消除技术可有效消除麦克风的回音

16、，输入音频的品质明显改善 ； 另外，还支持多拾音器及拾音器阵列，进行视频语音聊天 、视频会议高清晰视频2004 年 6 月 Intel 915G内置图形核心GMA Graphics Media Accelerator 图形显示核心的核心频率为333MHz ，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 6 页，共 24 页 - - - - - - - - - .word 格式 , , 专业 .专注. 拥有 4 个渲染管线 ， 最高可以提供 1.3GP/S 的数据处理速率 ， 同时支

17、持 几何处理 Geometry Processing 顶点处理 Vertex processing 纹理应用 Texture application 光栅线 Rasterization 四种 3D 图形计算支持 Direct9.0 、OPENGL 1.4 和 Pixel Shader2.0 动态内存视频分配技术Intel 的 DMVT 3.0Dynamic Memory Video Technology允许应用程序执行过程中动态分配显存容量，当显存容量不够的情况下 ，可以调用更大的内存容量使用但是，当应用程序关闭或无需求时，会自动释放闲置的共享内存从而保证了显示性能和系统性能的平衡DVMT3.

18、0 提供了三种显存容量分配模式供用户选择：1Fixed 静态显存容量分配模式 ，侧重系统性能2DVMT 动态显存容量分配模式 ，侧重显示性能3Fixed +DVMT 混合模式 ，兼顾显示性能和系统性能附加功能GMA900提供高质量视频回放 通过视频交错防止技术(De-interlacing) ，减小了图像回放时出现的锯齿和波纹 。提供标准和高清两种模式供选择 。多头显示很方便的使用 CRT、LCD、HDTV 等显示设备 。内部 DAC(数模转换器 )400MHz ，和nVidia GeForceFX5600的 DAC 频率处于同一个水平 ，最大可以提供 2048*1536 85Hz 的显示模式

19、 。数字视频 三种显示模式 。复制 Twin 模式, 显示内容相同 ，不同显示设备只允许相同的分辨率 、刷新率和色深 。克隆 Clone 模式, 显示内容相同 ，不同显示设备可以使用不同的分辨率 、刷新率和色深 。桌面延展 Extended Desktop模式, 不同的显示器上显示不同程序的画面或显示同一程序画面的不同部分GMA900 的性能几乎达到了GeForceFX5200 独立显卡的水平GMA 950能够提供与昂贵的主流显卡相媲美的出色性能名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -

20、 - 第 7 页，共 24 页 - - - - - - - - - .word 格式 , , 专业 .专注. 总线Bus 是一组信号线 , 是在多于 2 个模块 (子系统或设备 )间, 相互通讯的通路 ，也是微处理器与外部硬件接口的核心。随着计算机应用领域的扩大, 总线技术得到不断创新。由 ISA、MCA 、EISA、VESA、PCI、PCI-E 到 AGP、IEEE1394 、USB总线等 。前端总线 （FSB ）也由 66MHz 800MHz 1066MHz 总线的创新 , 促进了计算机性能的日益提高。1975 年位于美国新墨西哥镇的小公司MITS, Ed Roberts以 8080CPU

21、 设计全球第一台 Altair 单板机系统 。Altair 在运输过程中不幸丢失 , Ed Roberts 只好重新设计 ,正是他利用了面向总线的技术 ,较快地回忆起并重新制作出Altair, 在其结构中 ,创制了全球第一条PC扩展总线 , 当 Altair 总线被制造商接受后 ,便有了一个名字 S100 总线, 后来得到 IEEE的认可 ,被规范为 IEEE 696 总线标准PCIPeripheral Component Interconnect外设互联总线 32 位总线 ，可升到 64 位，地址长度可变 ，可重复 突发读写访问延迟短 。频率33MHz ，传输率 132Mbps2.1 版规范

22、频率 66MHz传输率 264Mbps64 位总线 528Mbps133 MHz64 位总线可达 1Gbps 采用多路复用 技术，简化了总线结构 ，节省了成本 。能够自动配置参数支持即插即用 功能。 与处理器无关 ，占用权 、仲裁权不由 CPU 管理。具有存储器管理功能 ，CPU访问存储器须经PCI总线允许 ，支持多处理器 支持 5V 和 3.3V 工作电压 ，直到 2.7V。3GIO （第三代 I/O ）总线技术名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 8 页，共 24 页

23、- - - - - - - - - .word 格式 , , 专业 .专注. 3GIO 的连接示意图为了速度、 稳定性 以及兼容性 之间的 平衡，系统架构的进展缓慢 。2001 年Intel 提出 3GIO获得业界广泛支持 ，2001 年 8 月PCI-SIG组织通过 ，成为新一代 I/O 总线规范 。2002 年 2 月 27 日3GIO 技术规范的第一个初稿的发布2002 年第二季度正式规范2003 年底产品2004 年初上市新总线用于 计算机 、服务器 、嵌入式系统 、移动设备 和通信3GIO 最短生命周期 10 年 带宽很高 ，是新型的串行通信标准 ，大大地减少了总线类型的数量。数据传

24、输速率至少是PCI-X 的 12 倍。早期的带宽设计标准2.5GB/s，远景到 10GB/s名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 9 页，共 24 页 - - - - - - - - - .word 格式 , , 专业 .专注. 3GIO 从两个方面影响了使用 。首先， 加快了 CPU 与 GPU、网卡、其它外设的通信速度 。其次， 热驳接功能 ，使消费者可以像堆积木那样拔插硬件设备。PCI-E PCI ExpressIntel 高速串行总线点对点传输技术交换式 (Swit

25、ch) 点对点串行传输技术(Peer-to-Peer)，数据传输实体是一组双向单工信道(Lane) 由发送端Tx ，与接收端Rx 共同组成 ，每组 传输信道独立 。不采用并行总线的架构，可以免去数据传输互相干扰的问题 ，比传统的PCI 要快许多 。串行连接 ，多“ 通道” 组成，每通道独立 ，PCI-E连接据实际需求被配置成x1、x2、 x32x1 通道可以实现单向312.5MB/s的传输率x16 现用于显卡 ，可以实现 5GB/s 传输率 ，考虑到 “ 握手” 约 20%的消耗 ，实际传输率可达到4GB/s 左右，双向时 ，比目前AGP8X 的单向 2.133GB/s 高出了几乎 4 倍。热

26、驳接功能可大幅减少停机维修 ，便利使用此外还支持电源管理 、错误回报 、虚拟信道 .等技术 。規格寬度速度頻寬PCI 32 bits 33 MHz 133 MBytes/s PCI 2.2 64 bits 66 MHz 533 MBytes/s PCI-X 64 bits 133 MHz 1064 MBytes/s AGP 4x 32 bits 66x4 MHz 1066 MBytes/s AGP 8x 32 bits 66x8 MHz 2133 MBytes/s PCIe x1 250 MBytes/s 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - -

27、 - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 10 页，共 24 页 - - - - - - - - - .word 格式 , , 专业 .专注. PCIe x8 2 GBytes/s PCIe x16 4 GBytes/s Hyper Transport 高速串行总线 AMD 1999年2001年设计 。Broadcom 、Cisco、Sun、NVIDIA 、ALi、ATI、Apple 、Transmeta 等许多企业组建HyperTransport开放联盟 。原理上 ，与 PCI Express 非常相似 ，都采用点对点的单双工传输线路，引入抗干扰能力强的低压差分

28、信号(LVDS)技术 ，控制、地址和数据信号共享一个数据路径 ，支持 DDR 双沿触发等等 。不同处是 HyperTransport则被设计为芯片间的连接 ，对象可以是处理器 、芯片组 、路由器控制芯片等 ，属于系统内部总线 。1.0 工作频率在200MHz800MHz ，并允许作步进调节 。可支持 2、4、8、16 和 32bit 等五种通道模式 ，若数据频率为 1.6GHz，并采用 32bit 模式，双向带宽可高达 12.8GB/s ，远远高于当时任何一种总线技术。2.0，速度比 1.0 提升 75%，最高带宽 20GB/s。此外，还可对 PCI Express 作更好的支持 ，令两大总线

29、的衔接更为顺畅。HyperTransport 起初为服务器内多个处理器之间数据交换而开发，但该技术的 影响已扩大到了网络及其它应用。更适用于 PC 内部芯片间的互连 。有很好的可伸缩性 ，几乎任何的芯片体系结构都能实施这种结构简单的数据包总线。PCI Express作为计算机的系统总线更适于 计算机上 增加附加卡或连接外设 ，将与 Hyper Transport互为补充 。完全串行体系结构 ，有望实现铜线的理论最大速度。用两条信号线就能工作 ，可出现在 简单、小巧的设备上 。串行口 COM X RS232-C 接口老式，8250 UART 标准,Universal Asynchronous R

30、eceiver/Transmitter 采用 8 位缓冲 ,支持 19.2Kbps 的传输率 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 11 页，共 24 页 - - - - - - - - - .word 格式 , , 专业 .专注. 目前，遵循 16550 UART 标准, 16 位缓冲 ,支持 115.2Kbps的传输率 ,适用于高速的 Modem 。USBCOM SecureCRTPS/2，鼠标、键盘口 ，也是一种串行口 ，运行频率比标准串口高红外型串口 Infrar

31、ed Data Association, IrDA 传输率 115.2Kbps , 用于设备间数据近距离的无线交换。蓝牙技术Bluetooth支持设备短距离通信 （一般是 10m 之内）的无线电技术 。IEEE802.15标准，工作在 2.4GHz ，带宽为 1Mb/s 。Bluetooth 10 世纪一丹麦的国王名，他将当时的瑞典、芬兰与丹麦统一起来。用 Bluetooth命名这种技术标准，含有将四分五裂的局面统一起来的意思。蓝牙技术使用 高速跳频 （FH，Frequency Hopping）和时分多址（TDMA ，Time DivesionMuliaccess）等技术，近距离内廉价地将数字

32、化设备 （移动设备 、通信设备 、计算机及其终端设备 、数字数据系统等，甚至各种家用电器 ） 呈网状链接无线连接起来 。消除了设备间的连线 。无线网卡WiFi-g 传输率 54 Mbps IEEE 802.11g、向下兼容 11 Mbps 802.11b 并行口 淘汰转换接口 ？通常也称为 打印口 、LPT 口等老式，采用 Centronics并口,传输率约为 100Kbps 。目前，遵循 EPP Enhanced Parallel Port ECP Extended Capability Port 支持双工通信 ,传输率 1Mbps ，ECP还支持多址访问 。USB、IEEE 1394USB

33、 Universal Serial Bus 1994Intel Compaq Digital IBM MS NEC七家成立 USB论坛1995.11 USB 0.9 规范1997 外设出现 ，USB 1.1 标准：低速 1.5MbPS （串行 100 倍，并行 10 倍）全速 12MbPS 安装简单 ，并可热驳接 ，提供内置电源 5V（500MA ） 有不同的带宽与连接距离，低速 5M ，4 芯电缆 ， 支持多设备连接 ，菊花链扩展可 127 台名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - -

34、 - 第 12 页，共 24 页 - - - - - - - - - .word 格式 , , 专业 .专注. 提供对电话的 2 路数据支持 ，可异步或等时数据传输 高保真音频传输1999USB2.0 （向前兼容 ）120MbPS 480MbPS规定了如何通过 硬件来辨别 USB 1.1 还是 USB 2.0，480Mbps 传统串行接口 COM 速度的 40000 倍， USB 1.1 版本的 40 倍， 百兆以太网络的 4.8 倍，2008 USB 3.0 传输速度达到 USB2.0 的 10 倍传输 25GB 的视频资料只需 70 秒 最大数据传输速率达到USB2.0的 10 倍以上 ；

35、 连接器的形状与现有USB兼容；增加 2 对铜信号线 另外，光传输被当作了未来的增加选项名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 13 页，共 24 页 - - - - - - - - - .word 格式 , , 专业 .专注. IEEE 1394 串行接口又称为 Fire Wir e 或 iLink支持菊花链扩展树形联接 ，无需 HUB 就可连 63 个设备(用网桥可连子网 )，电缆 5M 1995 年IEEE 1394a 标准：Backplane 模式12.5 MbpsC

36、able 模式100 Mbps 200 Mbps 400 Mbps800 Mbps 1.6 Gbps 底层 3.2 Gbps 400 Mbps带宽可支持未压缩的高质量数字化视频信息流安装简单 ,向外提供电源 ,可连接多台设备IEEE 1394b 标准4Gbps比较USB 2.0 的传输速率与 IEEE 1394a 大致相当 ，IEEE 1394规范更具有前瞻性 。USB 2.0 在传输数据时资源占用率是IEEE 1394 的 10 倍。IEEE 1394 设备应用广泛 ，普通家电可以直接使用 ，而 USB则无法脱离计算机IEEE 1394 可以连接 63 个设备 ，但允许再互连 ，实际上可以达

37、到 63 1023 个，远远超过了 USB。数字视频接口DVI Digital Visual Interface HDMI UDI Unified Display Interface DisplayPort具有 HDCP 的高清晰多媒体接口(HDMI)等显示系统 3D 名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 14 页，共 24 页 - - - - - - - - - .word 格式 , , 专业 .专注. 显卡：图形技术的发展 ，使显卡 GPU 和 CPU 相提并论据三维描

38、述快速生成图像当物体或观察者移动时生成的图是实时的能在图像中显示的纹理越多、越复杂 、越逼真就越好*早期的显卡 (图形适配器 )只起到 CPU 与显示器之间的接口作用*早期三维图形加速器多为 加速 Render 处理，（而 CPU 做几何处理 。）起到了处理图形数据 、加速图形显示等作用 。Render ( 渲染 ) 的主要功能有三 Z-Buffering 颜色插值 Texture Mapping 图形加速芯片 减轻了 CPU 的负荷 , 加快了图形操作速度 。早期图形显示的核心是图形加速芯片, 固化了一定数量常用基本图形程序模块的芯片 ，包括 控制硬件光标、光栅操作 、位块传输 、画线、绘多

39、边形 及多边形填充 等。它从GDI Graphic Device Interface图形设备接口 ,接受指令流与数据 , 并转变成一幅图画 ,然后将数据写到帧存储器中显存主要将显示数据暂存 ，然后再 映射 到显示屏幕上 ，分辨率越高 ，像素点就越多 ，所需显存也越大 。发展到 128MB 、128MB 的显卡。种类也由 DRAM 到 DDRII DDRIVRAMDAC Random Access Memory Digital / Analog ConvertorRAMDAC的作用就是将数字转换为模拟信号，使显示器能够显示影像。显存中存储的 数字 控制着每一像素的 颜色和亮度。以红、绿、蓝模拟量

40、 传递给显示器 。16 位、24 位和 32 位色: 16 位色像素能显示出 65536 种颜色 ，名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 15 页，共 24 页 - - - - - - - - - .word 格式 , , 专业 .专注. 24 位色1670 万种颜色 ，32 位色32 位色其实说到底也是24 位色 ，多了个透明通道而已，真正显示出来的颜色总数还是1700 多万 ，技术上的概念 ，真正显示色彩数同24 位色一样。对于 GPU 来说，处理 32 位色的图形图像

41、要比24 位的负载更高 ，而且需要更大的显存 。Z-Buffer ：处理 3D 物体深度信息的技术 ，对不同物体和同一物体不同部分的当前 Z 坐标进行记录 ，在着色时 ，对投影面背后的结构进行消隐，使它们不显示出来 。Z- Buffer所用的位数越高 ，能够提供的景深值就越精确。现在，图形芯片大多支持24 位 Z-Buffer ，加上 8 位模板 Buffer 合称为 32 位 Z-Buffer 显卡的显存带宽可以划分为四个部分 ： 帧缓冲带宽 、 贴图（材质）带宽、 Z-buffer 带宽 硬件 T&L （Transfer & Lighting）几何变换和光照 的几何顶点带宽 。如果显存带宽

42、不够高 ，显卡的有效填充速率 必然受到很大限制 。API 应用程序接口Application Programming Interface 应用程序 ，用来请求和执行系统的调用功能DirectX9/10 微软操作系统平台下的程序开发接口一系列硬件驱动程序(如显示卡 、声卡等 )，主要的部分包括Direct Draw 、Direct Input、Direct Play 和 Direct Sound ，分别针对显示 、输入系统 、网络通讯和音效等各方面。DirectX的优点是提供高效驱动程序而使游戏 、动画设计的程序界面统一在Windows下，可以与硬件无关Hardware Independency

43、OpenGL Open Graphics Lib 一套三维图形处理库 ，该领域的工业标准独立于硬件 ，独立于系统 ，在运行各种操作系统的各种计算机上都可用，并能在网络环境下以客户/服务器模式工作 ，是专业图形处理 、科学计算等高端应用领域的标准图形库 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 16 页，共 24 页 - - - - - - - - - .word 格式 , , 专业 .专注. 第五代显示芯片在 3D 处理中 ，由GPU 的 T&L Transfer & Lig

44、hting,几何变换和光照引擎取代 CPU。任务单一 ，有高浮点运算能力 ，在减轻 CPU负担的同时,大幅度提高了几何建模和光照处理速度。现有 CPU 多边形的生成速度不过 百万个 /s 第五代 3D 加速芯片都在1000万个/s 以上, 以后差距进一步拉大。可以采用更多的多边形 ,使画面更加精细 。如 Savage 2000 中的 S3 T&L , 支持 8 个硬件光源 、拥有 3 倍于现有 CPU 的处理能力 ; GeForce 256 的浮点运算能力达50G flops 的 T&L 引擎,支持 8 个硬件光源 , 每秒可生成 1500 万个三角形 。第五代 显示芯片的 内部流水线的数目

45、、缓存的数目乃至集成的晶体管数目与 Intel 公司的 CPU相当。而价格 , 高档 GPU 更便宜1999 nVidia图形处理器GeForce 2500 万三角形 /S ，支持高凊晰度视频处理 （HDTV）GeForce2 MX/GTS/ Ultra 四条纹理流水线 ，四条像素流水线 ，像素填充率 800M pixels/S ，纹理填充率 1.6G texels/S 。全屏反锯齿可实现 实时的电影品质图像渲染效果，支持 OpenGL 和 DirectX 9.0 标准。2006 第六代 GPU G80 核心拥有空前规模的6.81 亿晶体管 ， 单颗图处理器(搭载 128 流处理器 SPU )

46、 超过 500 gigaflops ( 0.5T 次浮点运算) 一片 Tesla C870 处理器的运算能力相当于高端双核CPU的 10 倍以上！而且 GPU 在流处理器方面的执行效率很容易达到90%以上 ，而CPU由于架构的限制要发挥出60%的效率都很困难 。名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 17 页，共 24 页 - - - - - - - - - .word 格式 , , 专业 .专注. 统一架构Unified Architecture在 DirectX 8/9

47、时期，GPU 中引入了 顶点着色器Vertex Shader和像素着色器Pixel Shader，前者控制 3D 物体的几何形状和光照 ，后者处理 物体表面的色彩和纹理 ，相对于之前的 T&L 转换与光照引擎 ，不仅进一步释放了 CPU 的运算能力 ，还能创建出动态水波 ，织物褶皱等以往无法实现的3D 效果！为提高3D 图像的逼真度 ，普遍提高核心频率和增加管线来保证性能。根据 GPU 管线“ 生成顶点 设置三角形 像素纹理贴图 光栅混合缓冲显存 ” 固有工作流程 ，分离式的架构的弊端逐渐显露出来。举例来说 ，假如场景的几何运算很多，而纹理材质运算相对简单的话，就会出现顶点着色器的繁忙而像素着

48、色器空闲的状况。统一架构解决了这一问题，修改像素管线 ，融入到浮点运算单元（FPU）中，成为统一的可编程 流处理器 ，“Stream Processing ”（ SPU）。在 DirectX 10 时期，任何一 SPU 都可以运用于执行顶点 ，像素，几何和物理着色操作 ，还能被用于其它运算。这些流水线处理采用并行的计算方式，具有空前的效率 ！名师资料总结 - - -精品资料欢迎下载 - - - - - - - - - - - - - - - - - - 名师精心整理 - - - - - - - 第 18 页，共 24 页 - - - - - - - - - .word 格式 , , 专业 .专

49、注. Call of Juarez using Call of Juarez using DirectX? 9DirectX? 10CRT Cathote Ray Tub阴极射线管显示器显像管中由 灯丝 ，阴极 、控制栅 组成 电子枪 发射电子流 ，经过透镜聚焦成极细的电子束打在屏幕的荧光粉层 上，从而在屏上形成不同颜色，不同灰度的光点，构成图像 。和新的显示技术相比，CRT显示器 价廉物美 ，但是 笨重 且耗电 。显示器要素 ：显像管的种类日韩两大体系 ，飞利浦 ，三星 ，日立 屏幕尺寸屏幕可视区域分辩率640*480 ，800*600 ，1024*768 ，SXGA=1280*1024 分

50、辩率越高需用的显示器屏幕越大点距0.28 0.25 0.23 0.20 对角线刷新频率85HZ，(场频逐行 /隔行显示 ) 必须视频带宽水平分辩率 *垂直分辩率 *场频操作与控制高级控制功能自动消磁 ，色温调节 ，枕形/ 梯形失真聚焦 ，枕形平衡 ，256 点聚焦 辐射与环保MPR 瑞典国家计量和测试机构，TCO 瑞典专业职业联盟EPA MPR II 仅就屏幕辐射而已TCO 92电磁辐射 、 自动电源关闭 、功耗 、放火 、用电安全TCO 95 连同键盘 ， 主机单元 、便携式计算机同受约束TCO 99进行了扩展和细化，涉及环境 、人体生态 、废物回收和利用 、电磁辐射 、节能以及安全TCO