显卡及其原理

显卡(Video card、Display card、Graphics card、Video adapter)是个人计算机基础的组成部分之一，将计算机系统需要的显示信息进行转换驱动显示器，并向显示器提供逐行或隔行扫描信号，控制显示器的正确显示，是连接显示器和个人计算机主板的重要组件，是“人机”的重要设备之一，其内置的并行计算能力现阶段也用于深度学习等运算。

显卡又称显示卡( Video card)，是计算机中一个重要的组成部分，承担输出显示图形的任务，对喜欢玩游戏和从事专业图形设计的人来说，显卡非常重要。主流显卡的显示芯片主要由NVIDIA(英伟达)和AMD(超威半导体 [7] )两大厂商制造，通常将采用NVIDIA显示芯片的显卡称为N卡，而将采用AMD显示芯片的显卡称为A卡。

配置较高的计算机，都包含显卡计算核心。在科学计算中，显卡被称为显示加速卡。

显示芯片( Video chipset)是显卡的主要处理单元，因此又称为图形处理器(Graphic Processing Unit，GPU)，GPU是NVIDIA公司在发布GeForce 256图形处理芯片时首先提出的概念。尤其是在处理3D图形时，GPU使显卡减少了对CPU的依赖，并完成部分原本属于CPU的工作。GPU所采用的核心技术有硬件T&L(几何转换和光照处理)、立方环境材质贴图和顶点混合、纹理压缩和凹凸映射贴图、双重纹理四像素256位渲染引擎等，而硬件T&L技术可以说是GPU的标志。

显卡所支持的各种3D特效由显示芯片的性能决定，采用什么样的显示芯片大致决定了这块显卡的档次和基本性能，比如NVIDIA的GT系列和AMD的HD系列。

衡量一个显卡好坏的方法有很多，除了使用测试软件测试比较外，还有很多指标可供用户比较显卡的性能，影响显卡性能的高低主要有显卡频率、显示存储器等性能指标。

显卡是插在主板上的扩展槽里的(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器发出的显示信号转化为一般电气信号，使得显示器能明白个人计算机在让它做什么。显卡主要由显卡主板、显示芯片、显示存储器、散热器(散热片、风扇)等部分组成。显卡的主要芯片叫“显示芯片”(Video chipset，也叫GPU或VPU，图形处理器或视觉处理器)，是显卡的主要处理单元。显卡上也有和计算机存储器相似的存储器，称为“显示存储器”，简称显存。

早期的显卡只是单纯意义的显卡，只起到信号转换的作用;我们一般使用的显卡都带有3D画面运算和图形加速功能，所以也叫做“图形加速卡”或“3D加速卡”。PC上最早的显卡是IBM在1981年推出的5150个人计算机上所搭载的MDA和CGA两款2D加速卡。

显卡通常由总线接口、PCB板、显示芯片、显存、RAMDAC、VGA BIOS、VGA功能插针、D-sub插座及其他外围组件构成，显卡大多还具有VGA、DVI显示器接口或者HDMI接口及S-Video端子和Display Port接口。