《前言》

一台電腦上,能安裝的東西很多,最基本的零件為CPU、DRAM、主機板、機殼、電源供應器、顯示卡、鍵盤 、硬碟、光碟機、軟碟機和螢幕,再加上必要的連接線及電線。這些東西裝妥後就能開機進Windows 98/Linux 了。

我們就上面這幾種必備的東西和其它常見的電腦零件做個採購上的建議或是介紹。

第四篇-談顯示卡-本篇編輯日期為2001年02月,最近更新2002/05/21



《顯示卡的選購》

顯示卡分為市面上遊戲、一般用途及專業CAD/CAM用途二大類,專業顯示卡通常稱為繪圖卡,一張卡有 的叫價到20萬元,是一般人買不起也用不著的,像3DLabs與IBM就有賣一些專業顯示卡。我們討論的重點當然是一般見的到的顯示卡。通常也叫做 娛樂顯示卡。

顯示卡上面最重要的是顯示晶片和記憶體,至於支援幾倍的AGP速度就不是很重要了。 顯示卡的汰舊換新相當快,除非你的荷包很滿,否則不要想去買最新的顯示卡。

主前的市場主流晶片是NVIDIA公司的Geforce2、Geforce3與Geforce 4系列, ATI的Radeon 7500、Radeon 8500系列, 其中Geforce4系列的Geforce4 Ti4600更 是屢創市面上顯示卡效能新高點!不過也真的貴的離譜。因為改朝換代的速度過快,Geforce3的售價從一萬元 在數個月內跌到數千元左右,所以如果你目前對顯示效能沒有特別強烈的要求,我不建議你買新上市的 顯示卡。

顯示卡產品很多,但是要以效能做區分的話還是得看顯示晶片是什麼,顯示卡廠商為了讓商品盡快上市, 通常就以顯示晶片廠商所設計的公版來製造,所以拿起電腦雜誌上的圖來看,幾乎每張卡都長的大同小異, 因為顯示卡廠商沒有太多時間來更改線路。

顯示卡上的晶片被Nvidia稱為GPU(Graphics Processing Unit)之後,現在很多人也沿用這個名詞。顯示晶片 是個很複雜的處理器,有些晶片中的電容數目還超過CPU。晶片核心頻率愈快,通常顯示速度也愈快,不過因為 有些晶片內建複雜的指令與功能,所以在頻率不高的情形下,還是能達到不錯的表現。

除了Matrox之外,NVIDIA和ATI所製做的顯示晶片都賣給顯示卡製作商,這就分離出兩種不同的觀點了; Matrox的產品可以說是有口皆碑(除了3D效能之外),因為所有Matrox的顯示卡都是Matrox自己做的 (當然顯示卡上的零組件是別人做的),而ATI原本是自己做,但是產能與售價不能趕上市場的要求, 所以現在也把晶片放出來,NVIDIA則在很早之前就把晶片放出去,在其它顯示卡廠商所提供的高產能低售價之 下,快速的佔領市場。自己做的好處是品質容易控制,你買的到卡都是「原廠」的,而放出晶片的好處是 ,公司可以把重心與投資放在晶片設計上。風險方面,在產能上,自己做當然比不上大家都來做,而 全部顯示卡都依據原廠的高要求,售價也很難壓低,所以Matrox的顯示卡(G450、G550等等)很難買到。 而放出晶片的風險則是品質難控制,不過因為顯示卡廠商們製程的進步,品質上依然可以維持在不錯的水準上 。在售價方面,因為其它零件是顯示卡廠商自己研發或採購,成本並不是由晶片設計廠來負責,所以顯示卡廠 商們為了壓低售價,有他們的方法(當然不能為了省錢就用很爛的零件),所以最後我們使用者買到的顯示卡才會 這麼便宜。

在買顯示卡時,應該都是AGP插槽,除非你的電腦不支援這種規格。現在的AGP插槽應該都可以支援4X, 也就是四倍速,不過在不久的將來將會有AGP 8X的產品出現。 什麼是AGP呢?AGP是Accelerate Graphics Port的縮寫,是Intel所主導的規格,在主機板上大多設計 成棕色的。AGP的原意是設計一種顯示卡專用的通道,而在Intel等大廠的強力推銷下,AGP真的是一統江湖了。

顯示卡的色彩要怎麼計算?
色彩有很多種定義的方法,我們稱做色域(Color Space),像RGB(Red;Green;Blue)、HLS (Hue;Lightness;Situation)與CMYK(Cyan;Magenta;Yellow;Black )等等。基本上, 最常用的色域是以RGB,也就是說,所有的顏色都是由RGB三原色所調配出來的。不過,在列印設備上,較常用的 反而是CMYK。在顯示色彩時,我們以位元做為單位,所謂的16Bit(高彩)是指RGB各有16bit的深度。 顯示卡上的記憶體要多少才夠呢?算法 是這樣的:假設我們設定畫面解析度是800乘600,則畫面上有800*600=480000個點,在設定成高彩模式, 也就是16Bit色時,每個點有16Bit需要儲存,480000*16 Bit=7680000 Bit=960000 Byte= 937.5 KB,也就是 說,在純綷2D的顯示時,記憶體1MB就夠用了,而現在為什麼動不動就16MB或32MB呢?那是為了3D繪圖或3D 遊戲而設計的,3D繪圖時有更多的資料需要讓顯示卡來處理,最好的暫存媒介就是顯示卡上的記憶體,所以 現在見到的有3D功能的顯示卡,記憶體容量都是16MB或32MB。

顯示出的色彩2色16色256色65536色16777216色4294967296色
色彩深度1bit4bit8bit16bit24bit32bit
解析度需要的記憶體
640*480(307200點)37.5K150K300K600K900K1200K
800*600(480000點)58.6K234.4K468.8K937.5K1406.3K1875K
1024*768(786432點)96K384K768K1536K2304K3072K
1280*1024(1310720點)160K640K1280K2560K3840K5120K
1600*1200(1920000點)234.4K937.5K1875K3750K5625K7500K

顯示卡上的記憶體主要有三種,DDR SDRAM、SDRAM與SGRAM。現在顯示卡上的記憶體大多用DDR SDRAM, 因為速度比較快。而使用SDRAM的顯示卡則愈來愈少,SGRAM原本是設計給顯示卡用的,不過因為DDR比較快, 也比較便宜,所以現在反而很少看到使用SGRAM的顯示卡了。我以前用的Permedia 2顯示卡,上面就是用IBM的SGRAM。

顯示卡上有種東西叫RAMDAC(Random Access Memory Digital/Analog Convertor),硬翻成中文的話,就 是隨機存取記憶體數位/類比轉換器,顧名思義,這東西的作用在將數位轉換成類比。 電腦內部的資料訊號皆是以數位的方式(也就是1與0)表示,但是我們一般所用的CRT螢幕卻是接收 類比訊號(波浪形的訊號),所以顯示卡把資料送到螢幕的時候,就必須做數位轉類比的動作,也就得靠 RAMDAC進行轉換。RAMDAC的運算是以頻率為單位,現在的顯示卡RAMDAC通常有有300MHz以上的頻率。

FSAA指的是全畫面反鋸齒(FullScene Anti-Aliasing),若是顯示卡支援這種功能的話,可以對全畫面的 圖形進行反鋸齒處理,讓畫質更漂亮更平滑。T&L指的是形變與光效(Transform and Light),以往這種 功能只有高階繪圖卡才有,這是很耗CPU資源的一種運算,顯示卡如果能硬體支援這種功能,就不必用CPU 來做軟體的模擬運算。而Matrox特有的環境曲面貼圖(Environment BumpMapping)則能讓水波等貼圖更逼 真。NVIDIA的GeForce、GeForce2系列、S3的SAVAGE 2000等等都開始支援T&L功能。而現在的NVidia的 產品更支援第二代T&L功能,可以提供更逼真的光影畫面。

有些顯示卡會內建許多其它功能,如電視輸出/入等等,可依你的需求購買這類的產品,但是你要知道, 以後要升級顯示卡時,這些功能就必須放棄,或在選購新的顯示卡時再買有這些功能的產品。

如果你要讓你的電腦支援兩顆螢幕,方法之一是購買內建雙顯示的顯示卡,另一個方法則是買兩張顯示卡, 但是主機板上的AGP插槽只有一根,所以一定要買PCI插槽的顯示卡,市面上可以找到。

如果你很少玩3D遊戲,或是玩的遊戲不是太秏資源的3D遊戲,那麼S3、Matrox、ATI、SIS或是NVIDIA的舊產品 你也可以考慮,這些產品的價錢較低,在不使用3D功能的應用程式中,和高階顯示卡沒有什麼太大的差別。 在購買顯示卡的時候,考量的第一重點是顯示晶片,第二則是製造顯示卡的廠牌,像是創巨(現在改名為 創新未來)、華碩和艾爾莎的產品都有不錯的品質和服務,而且也會提供較新的專用驅動程式讓使用者下 載,避免使用者的顯示卡變成無售後服務的孤兒。

下面列出現在市面上能買到的顯示晶片與大概的介紹,這部份需要查很多資料才能更新,所以我對底下東西的更新頻率較低:

NVidia 的產品十分齊全,依其網站的分類,可分為四類:
WorkstationQuadro4 XGL, Quadro4 NVS, Quadro4 Go GL, Quadro2 Pro,Quadro2 MXR/EX,Quadro2 Go,Quadro DCC,Quadro
EntertainmentGeForce4 Ti, GeForce3 Ti,GeForce3,GeForce2 Ultra,GeForce2 Ti,GeForce2 Pro,
GeForce2 GTS,Xbox,Personal Cinema
BusinessGeForce4 MX, GeForce4 Go, GeForce2 Ti/Pro/GTS,GeForce2 MX,GeForce2 Go,TNT2
Home and
Home Office
GeForce4 MX,GeForce4 Go, GeForce2 MX, GeForce2 Go,TNT2
Vanta,Personal Cinema
當然,用途愈高級,用的卡也愈高級。其中GeForce2/4 Go主要是給筆記型電腦用的。

GeForce4的各產品規格表(詳見http://www.nvidia.com/view.asp?PAGE=geforce4ti)。
GeForce 4 Ti 4600Vertices per Second136 million
 填充率4.8 billion
 Operations per Second1.23 trillion
 記憶體頻寬10.4GB/Sec
 最多支援多少記憶體128MB
GeForce 4 Ti 4400Vertices per Second125 million
 填充率4.4 billion
 Operations per Second1.12 trillion
 記憶體頻寬8.8GB/Sec
 最多支援多少記憶體128MB
GeForce 4 Ti 4200Vertices per Second113 million
 填充率4 billion
 Operations per Second1.03 trillion
 記憶體頻寬8GB/Sec
 最多支援多少記憶體128MB
GeForce 4 MX 460填充率1.28 billion
 Triangles per Second38 million
 記憶體頻寬8.8GB/Sec
 最多支援多少記憶體64MB
GeForce 4 MX 440填充率1.1 billion
 Triangles per Second34 million
 記憶體頻寬6.4GB/Sec
 最多支援多少記憶體64MB
GeForce 4 MX 420填充率1 billion
 Triangles per Second31 million
 記憶體頻寬2.7GB/Sec
 最多支援多少記憶體64MB

以下是NVIDIA 的Geforce 3系列
GeForce3 Ti 500Graphics Core:256-bit
Memory Interface:128-bit DDR
Fill Rate3.84 Billion AA Samples/Sec
Operations per Second: 960 Billion
Memory Bandwidth:8.0GB/Sec
GeForce3Graphics Core:256-bit
Memory Interface:128-bit DDR
Fill Rate3.2 Billion AA Samples/Sec
Operations per Second:800 Billion
Memory Bandwidth:7.3GB/Sec
GeForce3 Ti 200Graphics Core:256-bit
Memory Interface:128-bit DDR
Fill Rate2.8 Billion AA Samples/Sec
Operations per Second: 700 Billion
Memory Bandwidth:6.4 GB/Sec

NVidia TNT2 家族
 TNT2 UltraTNT2 ProTNT2TNT2 M64TNT2 Vanta LT
填充率300M284M250M250M160M
記憶體介面128 bit128 bit128 bit64 bit64 bit
記憶體時脈183MHz166MHz150MHz150MHzN/A
記憶體頻寬2.9GB/sec2.65GB/sec2.4GB/sec1.2GB/secN/A
RAMDAC300MHz300MHz300MHz300MHzN/A
AGP 4XYesYesYesYes2X
簡介速度快,TNT2 M64以上即可玩大部份遊戲,對於一般非3D電腦用途已是相當足夠。而TNT2 M64現在不到NT:1500的價格,也是一大利多。

Quadro 是GeForce 256改良後的工作站用繪圖卡,以下是Geforce 256 與 Quadro的比較:
 GeForce 256Quadro
填充率480 Mpix540 Mpix
三角形產生率15Mtris17Mtris
AA LinesNoYes
Two-sided LightingNoYes
Shared Back BufferNoYes
3D Window ClippingNoYes
128 MB Frame BufferNoYes
Pro App ValidationNoYes

GeForce 256 與 Geforce 2 家族:
 GeForce2 UltraGeForce2 ProGeForce2 GTSGeForce2 MXGeForce2 GoGeForce 256 DDR
晶片核心256bit256bit256bit256bit256bit256bit
記憶體頻寬7.36 GB/s6.4 GB/s5.3 GB/s2.7 GB/sN/AN/A
填充率(pixels/s)2000M1600M1600M700MN/A480M
記憶體總容量(DDR)64MB64MB64/32MB32MB32MB32M
晶片時脈250MHz200MHz200MHz175MHz143MHzN/A
記憶體時脈460MHz400MHz333MHz333MHz166MHz333MHz
簡介NVidia舊時代的顯示晶片,但是速度可應付大部份的需求,大部份的3D遊戲依然可以順暢的執行, GeForce2 MX更是效能價格比極高的產品。市面上幾乎全都是這一系列的產品。不過即將被GeForce4 MX取代。

S3 SAVAGE 家族:
Savage 3DSavage 4Savage 2000
AGP 4X2XYesYes
晶片時脈N/A125MHz/143MHz200MHz
記憶體時脈125MHz125MHz/143MHz200MHz
記憶體頻寬N/AN/A3.2GB/s
記憶體容量832MB64MB
Pixel填充率125M140M250M
簡介市場上並沒有SAVAGE 2000,因為國內沒有進貨。S3以前曾經是 市場上的紅人,但是沒有跟上3D風潮,研發時程太久,導致市場被3Dfx及NVIDIA搶走,後來雖然併購了 Diamond公司,卻在推出Savage 2000後,被VIA併購繪圖部門,S3現在的走向為多媒體產品,繪圖卡不再是 它的主力產品。

Matrox 系列:
 G400G450
AGP 4XYesYes
晶片時脈166MHzN/A
記憶體時脈166MHzN/A
記憶體頻寬N/AN/A
記憶體容量32MB32MB
Pixel填充率150MN/A
Texel填充率N/AN/A
簡介Matrox繼G200後推出的產品,速度快而且支援Environment Bumpmapping(曲面貼圖),並 內建了兩個顯示接頭,可接兩個螢幕。3D在現在這種群雄爭霸的情形下顯的並不夠好,但是Matrox公司的產品 主打的並不是3D效能,而是2D畫質與2D效能。

3Dfx 巫毒系列:
 Voodoo III 3000Voodoo III 3500Voodoo 4
AGP 4X2X2XYes
晶片時脈166MHz183MHz166MHz
記憶體時脈166MHz166MHz166MHz
記憶體頻寬N/AN/A2.6GB/s
Pixel填充率N/AN/A333M
Texel填充率N/AN/A333M
簡介3Dfx原先以附加卡的形式推出Voodoo I與Voodoo II,支援3dfx特有的Glide模式,掀起3D遊戲風潮。 後來的Banshee將2D的顯示功能合併在顯示晶片內,脫離附加卡形式,也是市場熱賣品,後來從Voodoo III開 始,3Dfx不再將晶片單獨販售,而是賣原廠卡,所以市場上缺貨嚴重,價格也高,市場逐漸減小。現在則是 被NVIDIA併購。Voodoo 4與後來的Voodoo 5、Voodoo 6都是以VSA-100晶片做為顯示核心,不同的是運作的 頻率與晶片的數目,但是Voodoo 5、Voodoo 6因為單價過高,市場上很難見到。

SIS系列:
 SIS 6326AGPSIS 300SIS 305
AGP 4X2X2X2X
晶片時脈125MHz125MHz
記憶體時脈N/A166MHzN/A
記憶體頻寬N/A2.65GB/s1GB/s
記憶體容量8MB64MB32MB
Pixel填充率45MN/A125M
簡介SIS 6326因為內建DVD解碼又適逢DVD熱潮一炮而紅,但是效能不高,所 以現在幾乎看不到了,只剩一些廠商出產以做為辦公室使用, 後來推出的SIS 300及SIS 305也可以買到了, 但是效能如何則不得而知。

ATI系列:
 RAGE 128RAGE 128PRORadeon
晶片時脈N/A140MHz183Mhz
記憶體時脈N/A160MHz366MHz (DDR)
AGP 4XN/AN/AYes
記憶體頻寬N/AN/A5.8GB/s
記憶體容量N/A64MB128MB
Pixel填充率N/A500M400M
Texel填充率N/AN/A1200M
簡介Radeon效能與GeForce2 MX不相上下,是不錯的產品。

以下是ATI 新一代的Radeon, Radeon 8500與Radeon 7500的規格表.
型號: Radeon 8500Radeon 7500
時脈: 275Mhz290Mhz
RAMDAC: 400+240Mhz350+240Mhz
像表填充率: 1100Mpixel/s580Mpixel/s
材質填充率: 2200MTexels/s1740MTexels/s
記憶體支援: DDR SD/SGRAM DDR SD/SGRAM
記憶體位元: 128bit128bit
記體時脈: 550Mhz460Mhz
記憶體容量: 64MB64MB
記憶體頻寬: 8.8GB/s7.36GB/s
以Geforce 3為主打對象, 皆內建TV解碼功能

Kyro系列:
 Kyro
晶片核心128 bit
晶片時脈125Mhz
記憶體時脈125MHz SDRAM/SGRAM
AGP 4XYes
記憶體頻寬2GB/s
記憶體容量64MB
Pixel填充率250M
Texel填充率750M
簡介由ST公司推出的新顯示晶片,以低價打入市場。 現在則是以Kyro II為新產品, 等我找到規格表再放上去.