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显示芯片

显示芯片(Display chip)指的是提供显示功能的芯片。

显示芯片一般有两种:一种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,也就是平时所说的集成显卡;另一种是指独立显卡的核心芯片,独立显卡通过插槽连接到主板上面。虽然有这两种类型,但是显示芯片却是相同的,只是集成方式不同而已。

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。

\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。

显示芯片显卡的核心芯片,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,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。

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。

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。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,并不能单纯以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。

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,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。

主流的显示芯片市场基本上被AMD-ATi和NVIDIA霸占,SIS、3DLabs、VIA已难觅其踪。

2006年,ATi相较NV的弱势逐渐显现:Ati只有显卡,这导致它们发产品(尤其是笔记本系列)全要看他人脸色。而nV也是一家出色的主板芯片厂家,自己的主板搭配自己的显卡,使得它们的产品更有市场。比较类似的是Intel 和 AMD.Intel 既有CPU,也有主板、集成卡,这就导致Intel的市场空间巨大无比,尤其是品牌机、笔记本电脑。虽然P4的NetBrust构架本质上是一种失败,而在P4饱受非议、PD尚未发布时AMD有了较大发展,但还是逐渐落于被动。于是,PC史上一件大事发生了双A走向联合。

6月份以来,关于AMD收购ATI的传闻就不绝于耳。美国时间2006年7月24日上午八点,AMD官方网站发表正式声明,确认收购ATI。这是近年IT界最大的一次收购,整个市场格局都将为之改变。这份声明一经发表,即时成为业界的焦点,各方面消息纷至传来……

AMD董事会主席兼CEO鲁毅智表示:ATI正式加入了AMD家族,今天是一个历史性的日子。 我们将充 分整合一系列具有互补性的技术,继续致力于创新,力争为业界提供最佳产品选择。

AMD计划打造一个新的x86处理器系列,将中央处理器(CPU)和图形处理器(GPU)在芯片级别上整合在一起,该产品的开发代号为“Fusion”。 据悉Fusion处理器将于2008年底或2009年初面世,未来将用于所有的计算领域,包括台式机笔记本工作站等解决方案.

这次收购,使得两家均收到影响Intel借此大量发布PD、Core系列,迅速抢占市场,而AMD只好先以单核速龙3000+迎击。nV发布了第一款D10显卡,而Ati的首款D10显卡的发布却不得不延迟。

但Ati很快调整过来。随后,Ati发布了自己的首款D10显卡这款显卡无论评性能、价格,都凌驾于nv。

ATi的历史

ATI Technologies Inc.冶天

创始人:何国源

成立于1985年,是全球领先的图形卡视频设备和多媒体产品的提供商。它的产品广泛应用于台式机、工作站笔记本电脑、数字电视、移动电话和游戏设备等。 凭着在员工、产品和卓越技术上的实力,面向客户的策略,及对新技术和市场关键领域的洞察力和运用能力,ATI公司已成为图形卡行业的先行者、革新者和领导者。

ATI公司的业务由两个核心部分组成。

PC业务:

作为公司的核心业务,ATI公司以其在PC平台的顶尖技术,为PC和工作站用户提供顶级的图形性能。 采用最先进半导体制造技术,ATI公司生产的Radeon系列图形处理器将给PC用户带来顶级的视觉体验。 ATI公司专为移动产品生产的Mobility Radeon图形处理器,在笔记本电脑市场已经占据了半数以上的份额,这款图形处理器能在不降低机器性能、处理能力和移动性情况下,提供更多激动人心的特性。 ATI公司的该集成显卡产品,让价值和主流用户之流均可以实惠的台式机和PC机价格而获得高性能的图形处理功能。

消费电子产品业务:

在过去的几年中,基于对更加丰富的视觉体验的需求,整个消费电子行业都在追求更高的图像处理功能。 ATI公司为移动电话配备的Imageon图形处理器和为数字电视配备的Xilleon图形处理器由此应运而生。 同时,ATI为任天堂(NINTENDO)的GameCube主机提供图形处理器,并同时与任天堂和微软Xbox产品签署未来技术协议

ATI公司拥有超过2500名员工,它的总部分别设在马克姆和安略,并在美国、欧洲和亚洲等地都设有办事处。 其产品在加州、佛州、马萨诸塞州、安大略和宾夕法尼亚州等地的研发中心进行研发,并在加拿大和台湾生产。 在2004年,ATI公司的财政收入达到20亿美元。公司的股票在NASDAQ(股票代码ATYT)和多伦多证券交易所(股票代码ATY)进行公开交易,并是NASDAQ股市百强之一。

2003年3月,ATi发布RADEON 9800,RADEON 9600,RADEON 9200和MOBILITY RADEON 9600家族.

在此之后,ATI和另一大显卡生产厂家Nvidia展开了激烈争夺,这迅速加剧了显卡的发展。A卡、N卡占据了独立显卡市场95-以上,高性能显卡层出不穷,有了强大的硬件支持,游戏开发商更没有闲着,04、05、06年,DirectX9游戏泉涌而出,FutureMark公司的3DMark成为Gamers钟爱的测试软件。在此期间,A卡的Radeon系列步入X系列,如Radeon X100,Radeon X1950 XTX等。

与此同时,nVidia的显卡步入GF6、GF7系列,这两个系列就是奔着D 9.0C而来。A卡、N卡的争夺进入到白热化境地。比较具有代表性的是 A卡的X700家族和N卡的6600家族的争夺。无论从价格、规模、性能上讲均旗鼓相当。

NVIDIA Headquarters, Santa Clara, CA NVIDIA 公司

NVIDIA公司中文名称:英伟达NVIDIA公司总部地址:美国加利福尼亚州圣克拉拉(与Intel相邻)

NVIDIA公司的创始人和CEO黄仁勋先生

NVIDIA公司(Nasdaq代码:nvda)是全球可编程图形处理技术领袖。专注于打造能够增强个人和专业计算平台的人机交互体验的产品。公司的图形和通信处理器拥有广泛的市场,已被多种多样的计算平台采用,包括个人数字媒体PC、商用PC、专业工作站数字内容创建系统、笔记本电脑、军用导航系统和视频游戏控制台等。NVIDIA全球雇员数量超过4000人。 全球各地众多OEM厂商、显卡制造商、系统制造商、消费类电子产品公司都选择NVIDIA的处理器作为其娱乐和商用解决方案的核心组件。在PC应用领域(例如制造、科研、电子商务、娱乐和教育等),NVIDIA公司获奖不断的图形处理器可以提供出色的性能和鲜锐的视觉效果。其媒体和通信处理器能够执行宽带连接和通信应用中要求十分苛刻的多媒体处理任务,并在音频应用能力方面取得突破。 NVIDIA产品和技术的基础是NVIDIA ForceWare,这是一种综合性软件套件,能够实现业内领先的图形、音频、视频、通信、存储和安全功能。NVIDIA ForceWare可以提高采用NVIDIA GeForce图形芯片和NVIDIA nForce平台解决方案的各类台式和移动PC的工作效率、稳定性和功能。

NVIDIA公司专门打造面向计算机、消费电子和移动终端,能够改变整个行业的创新产品。专门打造面向计算平台、消费类电子产品和移动装置的助推行业发展的创新产品。这些产品家族正在改变视觉丰富和运算密集型应用例如视频游戏、电影产业、广播、工业设计、财政模型、空间探索以及医疗成像。

此外,NVIDIA致力于研发和提供引领行业潮流的先进技术,包括NVIDIA SLI技术能够灵活地大幅提升系统性能的革命性技术,和NVIDIA PureVideo高清视频技术。

NVIDIA GeForce

为图形和视频所设计的GPU

配有NVIDIA GeForce 系列GPU的台式电脑笔记本电脑带给用户无法比拟的性能,明快的照片,高清晰的视频回放,和超真实效果的游戏。GeForce 系列的笔记本GPU还包括先进的耗电管理技术,这种技术可以在不过分耗费电池的前提下保证高性能。

NVIDIA GoForce

为移动电话所设计的超低能耗手持GPU

真实的流动数字电视、控制台类的3D游戏、高保真环绕声效、流畅的DVD质量视频回放、和明快生动的照片。所有这些都有更长的电池寿命作保证。

NVIDIA Quadro

完整的专业解决方案带来性能突破和高质量

所有领先的专业图形应用均通过鉴定。 专业显示部件领域的王者。 NVIDIA Quadro Plex 是业内第一个专属视觉运算系统(VCS)。

NVIDIA nForce

世界上最先进的核心逻辑解决方案

nForce 媒体通信处理器(MCP)带来高带宽系统性能、先进的网络、存储和数字媒体连接。 可以在台式电脑笔记本电脑工作站和服务器上使用。

NVIDIA 解决方案的应用正在改变很多行业和很多组织,比如麻州总医院、美国航空航天管理局、美国橡树岭国家实验室、Sportvision公司 和皇家歌剧院。

介绍一下NVIDIA已有的芯片型号

NVIDIA芯片组曾经流行的为GeForce8和GeForce7系列(07年12月)

GeForce8、9系列(最大的亮点就是支持Microsoft DirectX 10 游戏和应用程序

显卡系列显示核心显存流处理器3D API

开发代号制造工艺核心位宽核心频率显存频率显存位宽显存容量显存类型显存带宽SP单元 着色器频率DirectX版本

GeForce 8300GS G86 80纳米 256bit 450MHz 800MHz 64bit 128MB DDR2 6.4GB/s 8 900MHz 10

GeForce 8400GS G86 80纳米 256bit 450MHz 800MHz 64bit 128MB/256MB DDR2 6.4GB/s 16 900MHz 10

GeForce 8500GT G86 80纳米 256bit 450MHz 800MHz 128bit 256MB DDR2 12.8GB/s 16 900MHz 10

GeForce 8600GT G84 80纳米 256bit 540MHz 1400MHz 128bit 256MB DDR3 22.4GB/s 32 1180MHz 10

GeForce 8600GTS G84 80纳米 256bit 675MHz 2000MHz 128bit 256MB DDR3 32GB/s 32 1450MHz 10

GeForce 8800GTS G80 90纳米 256bit 500MHz 1600MHz 320bit 320MB DDR3 64GB/s 96 1200MHz 10

GeForce 8800GTX G80 90纳米 256bit 575MHz 1800MHz 384bit 768MB DDR3 86.4GB/s 128 1350MHz 10

GeForce8800UltraG80 90纳米 256bit 612MHz 2160MHz 384bit 768MB DDR3 103.68GB/s 128 1500MHz 10

GeForce 9600GT G94 65纳米 256bit 650MHz 1800MHz 256bit 512MB DDR3 57.6GB/s 64 1625MHz 10

GeForce8800GSG92 65纳米 256bit 550MHz 1600MHz 192bit 384MB DDR3 38.4GB/s 96 1375MHz 10

GeForce 8800GT G92 65纳米 256bit 600MHz 1800MHz 256bit 256MB/512MB DDR3 57.6GB/s 112 1500MHz 10

GeForce 8800GTS G92 65纳米 256bit 650MHz 2000MHz 256bit 512MB DDR3 64GB/s 128 1625MHz 10

GeForce 9800GTX G92 65纳米 256bit 675MHz 2200MHz 256bit 512MB DDR3 70.4GB/s 128 1688MHz 10

GeForce7系列(不支持Microsoft DirectX 10 游戏和应用程序)

GeForce 7950

GeForce 7900

GeForce 7800

GeForce 7600

GeForce 7300

GeForce 7200

GeForce 7100

介绍一下ATI已有的芯片型号

显卡系列 显示核心 显存 流处理器 3D API

开发代号 制造工艺 核心位宽 核心频率 显存频率 显存位宽 显存容量 显存类型 显存带宽SP单元 着色器频率 DirectX版本

Radeon HD 2400Pro RV610 65纳米 256bit 525MHz 800MHz 64bit 128MB/256MB DDR2 6.4GB/s 40 525MHz 10

Radeon HD 2400XT RV610 65纳米 256bit 700MHz 1600MHz 64bit 256MB DDR3 12.8GB/s 40 700MHz 10

Radeon HD 2600Pro RV630 65纳米 256bit 600MHz 1400MHz 128bit 256MB DDR3 22.4GB/s 120 600MHz 10

Radeon HD 2600XT RV630 65纳米 256bit 800MHz 2200MHz 128bit 256MB DDR4 35.2GB/s 120 800MHz 10

Radeon HD 2900GT R600 80纳米 256bit 600MHz 1600MHz 256bit 256MB DDR3 51.2GB/s 240 600MHz 10

Radeon HD 2900Pro R600 80纳米 256bit 600MHz 1600MHz 512bit 512MB DDR3 102.4GB/s 320 600MHz 10

Radeon HD 2900XT R600 80纳米 256bit 740MHz 1650MHz 512bit 512MB DDR4 105.6GB/s 320 740MHz 10

Radeon HD 3450 RV620 55纳米 256bit 600MHz 1000MHz 64bit 256MB DDR2 8GB/s 40 600MHz 10.1

Radeon HD 3470 RV620 55纳米 256bit 800MHz 1900MHz 64bit 256MB DDR3 15.2GB/s 40 800MHz 10.1

Radeon HD 3650 RV635 55纳米 256bit 725MHz 1600MHz 128bit 256MB DDR3 25.6GB/s 120 725MHz 10.1

Radeon HD 3690 RV670 55纳米 256bit 670MHz 1400MHz 128bit 256MB DDR3 22.4GB/s 320 670MHz 10.1

Radeon HD 3850 RV670 55纳米 256bit 670MHz 1660MHz 256bit 256MB/512MB DDR4 53.12GB/s 320 670MHz 10.1

Radeon HD 3870 RV670 55纳米 256bit 775MHz 2250MHz 256bit 512MB DDR4 72GB/s 320 775MHz 10.1

Radeon HD 4870x2 RV770 55nm 2*256bit 750MHZ 3800MHZ 1024MB GDDR5 115.2GB/S 800*2 750MHZ 10.1

Radeon HD 4870 RV770 55NM 256BIT 1050MHZ 3800MHZ 1024MB GDDR5 115.2GB/S 800 750MHZ 10.1

Radeon HD 4850 RV770 55nm256bit 625MHZ 2000MHZ 512MB GDDR3 64BG/S 800 625MHZ 10.1

Radeon HD 4830 RV770 55nm 256bit 575MHZ 1800MHZ 512MB GDDR3 64GB/S 640 575MHZ 10.1

Radeon HD 4650/4670 RV730 55nm 800MHZ/1000MHZ 128bit 2000MHZ 256MB/512MB DDR3/GDDR3 320

(资料有待完善)

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