显示芯片

  显示芯片是显卡的核心芯片,它的性能好坏直接决定了显卡性能的好坏,它的主要任务就是处理系统输入的视频信息并将其进行构建、渲染等工作。显示主芯片的性能直接决定了显示卡性能的高低。不同的显示芯片,不论从内部结构还是其性能,都存在着差异,而其价格差别也很大。显示芯片在显卡中的地位,就相当于电脑CPU的地位,是整个显卡的核心。因为显示芯片的复杂性,目前设计、制造显示芯片的厂家只有NVIDIAATI、SIS、3DLabs等公司。家用娱乐性显卡都采用单芯片设计的显示芯片,而在部分专业的工作站显卡上有采用多个显示芯片组合的方式。

 

  概况

 

  板载显示芯片

 

  显示芯片是指主板所板载的显示芯片,有显示芯片的主板不需要独立显卡就能实现普通的显示功能,以满足一般的家庭娱乐和商业应用,节省用户购买显卡的开支。板载显示芯片可以分为两种类型:整合到北桥芯片内部的显示芯片以及板载的独立显示芯片,市场中大多数板载显示芯片的主板都是前者,如常见的865G/845GE主板等;而后者则比较少见,例如精英的“游戏悍将”系列主板,板载SIS的Xabre 200独立显示芯片,并有64MB的独立显存。

 

  主板板载显示芯片的历史已经非常悠久了,从较早期VIA的MVP4芯片组到后来英特尔的810系列,815系列,845GL、845G、845GV、845GE、865G、865GV以及即将推出的910GL、915G、915GL、915GV、945G等芯片组都整合了显示芯片。而英特尔也正是依靠了整合的显示芯片,才占据了图形芯片市场的较大份额。

 

  目前各大主板芯片组厂商都有整合显示芯片的主板产品,而所有的主板厂商也都有对应的整合型主板。英特尔平台方面整合芯片组的厂商有英特尔,VIA,SIS,ATI等,AMD平台方面整合芯片组的厂商有VIA,SIS,NVIDIA等等。在ATI被AMD收购以后,所出的显示芯片提供对AMD和INTEL两家的支持。

 

  独立显卡显示芯片

 

  显示芯片是显卡的核心芯片,它的性能好坏直接决定了显卡性能的好坏,它的主要任务就是处理系统输入的视频信息并将其进行构建、渲染等工作。显示主芯片的性能直接决定了显示卡性能的高低。不同的显示芯片,不论从内部结构还是其性能,都存在着差异,而其价格差别也很大。显示芯片在显卡中的地位,就相当于电脑中CPU的地位,是整个显卡的核心。因为显示芯片的复杂性,目前设计、制造显示芯片的厂家只有NVIDIA、ATI、SIS、3DLabs等公司。家用娱乐性显卡都采用单芯片设计的显示芯片,而在部分专业的工作站显卡上有采用多个显示芯片组合的方式。

 

  制作工艺

 

  显示芯片的制造工艺与CPU一样,也是用微米来衡量其加工精度的。制造工艺的提高,意味着显示芯片的体积将更小、集成度更高,可以容纳更多的晶体管,性能会更加强大,功耗也会降低。

 

  和中央处理器一样,显示卡的核心芯片,也是在硅晶片上制成的。采用更高的制造工艺,对于显示核心频率和显示卡集成度的提高都是至关重要的。而且重要的是制程工艺的提高可以有效的降低显卡芯片的生产成本。目前的显示芯片制造商中,NVIDIA公司已全面采用了0.13微米的制造工艺,就是其FX5900显示核心之所以能集成一亿两千五百万个晶体管的根本原因。而ATI公司主要还是在使用0.15微米的制造工艺,比如其高端的镭9800XT和镭9800 Pro显卡,部分产品采用更先进的0.13微米制造工艺,比如其镭9600显卡。

 

  微电子技术的发展与进步,主要是靠工艺技术的不断改进,使得器件的特征尺寸不断缩小,从而集成度不断提高,功耗降低,器件性能得到提高。显示芯片制造工艺在1995年以后,从0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米、0.11微米一直发展到目前最新的90纳米,而未来则会以80纳米作为一个过渡,然后进一步发展到65纳米。总的说来,显示芯片在制造工艺方面基本上总是要落后于CPU的制造工艺一个时代,例如CPU采用0.13微米工艺时显示芯片还在采用0.18微米工艺和0.15微米工艺,CPU采用90纳米工艺时显示芯片则还在使用0.13微米工艺和0.11微米工艺,而现在CPU已经采用65纳米工艺了而显示芯片则刚进入90纳米工艺。

 

  提高显示芯片的制造工艺具有重大的意义,因为更先进的制造工艺会在显示芯片内部集成更多的晶体管,使显示芯片实现更高的性能、支持更多的特效;更先进的制造工艺会使显示芯片的核心面积进一步减小,也就是说在相同面积的晶圆上可以制造出更多的显示芯片产品,直接降低了显示芯片的产品成本,从而最终会降低显卡的销售价格使广大消费者得利;更先进的制造工艺还会减少显示芯片的功耗,从而减少其发热量,解决显示芯片核心频率提升的障碍.....显示芯片自身的发展历史也充分的说明了这一点,先进的制造工艺使显卡的性能和支持的特效不断增强,而价格则不断下滑,例如售价为1500左右的中端显卡GeForce 7600GT其性能就足以击败上一代售价为5000元左右的顶级显卡GeForce 6800Ultra。

 

  采用更低制造工艺的显示芯片也不是一定代表有更高的性能,因为显示芯片设计思路也各不同相同,并不能单纯已制造工艺来衡量其性能。最明显的就是NVDIVA的GeForce FX5950和ATI的Radeon 9800XT,9800XT采用0.15微米制造工艺,而FX5950采用更为先进的0.13微米制造工艺,但在性能表现上,Radeon 9800XT则要略胜一筹。

 

  位宽

 

  显示芯片位宽是指显示芯片内部数据总线的位宽,也就是显示芯片内部所采用的数据传输位数,目前主流的显示芯片基本都采用了256位的位宽,采用更大的位宽意味着在数据传输速度不变的情况,瞬间所能传输的数据量越大。就好比是不同口径的阀门,在水流速度一定的情况下,口径大的能提供更大的出水量。显示芯片位宽就是显示芯片内部总线的带宽,带宽越大,可以提供的计算能力和数据吞吐能力也越快,是决定显示芯片级别的重要数据之一。目前已推出最大显示芯片位宽是512位,那是由Matrox(幻日)公司推出的Parhelia-512显卡,这是世界上第一颗具有512位宽的显示芯片。而目前市场中所有的主流显示芯片,包括NVIDIA公司的GeForce系列显卡,ATI公司的Radeon系列等,全部都采用256位的位宽。这两家目前世界上最大的显示芯片制造公司也将在未来几年内采用512位宽。

 

  显示芯片位宽增加并不代表该芯片性能更强,因为显示芯片集成度相当高,设计、制造都需要很高的技术能力,单纯的强调显示芯片位宽并没有多大意义,只有在其它部件、芯片设计、制造工艺等方面都完全配合的情况下,显示芯片位宽的作用才能得到体现。

责任编辑:苗苗 发表时间:2012-08-16 14:57
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