硬件基礎(chǔ)知識(shí)大全

隨著SDRAM的問(wèn)世,快頁(yè)模式(FPM)DRAM被很徹底打入了冷宮。由于高效內(nèi)存集成電路的出現(xiàn)和為優(yōu)化的奔騰CPU運(yùn)行效能而設(shè)計(jì)的INTEL HX、VX等核心邏輯芯片組的支持, EDO DRAM被廣泛采用了,它采用了一種特殊的內(nèi)存讀出電路控制邏輯,在讀寫(xiě)一個(gè)地址單元時(shí),同時(shí)啟動(dòng)下一個(gè)連續(xù)地址單元的讀寫(xiě)周期。從而節(jié)省了重選地址的時(shí)間,使存儲(chǔ)總線(xiàn)的速率提高到 40 MHz。也就是說(shuō),因此說(shuō)與快頁(yè)內(nèi)存相比性能提高了將近15%~30%,而其制造成本卻與之相近,但是也只是輝煌了一時(shí),面市的時(shí)間將極為短暫,這是為什么呢?因此不久之后市場(chǎng)上主流CPU的主頻高達(dá)200 MHz以上。為優(yōu)化CPU的運(yùn)行效能,總線(xiàn)時(shí)鐘頻率至少要達(dá)到66 MHz以上,多媒體應(yīng)用程序以及Windows 95/97/98和Windows NT操作系統(tǒng)對(duì)內(nèi)存的要求也越來(lái)越高,為緩解速度不夠的瓶頸只有采用新的內(nèi)存結(jié)構(gòu),否則就不能支持高速總線(xiàn)時(shí)鐘頻率,而不必于插入指令等待周期,在理論上內(nèi)存的速度需要與CPU頻率同步,即與CPU共享一個(gè)時(shí)鐘周期的同步動(dòng)態(tài)內(nèi)存(Synchronous DRAMS),所以SDRAM應(yīng)運(yùn)而生,與其它內(nèi)存結(jié)構(gòu)相比,性能/價(jià)格比最高,最終取代了它們成為了內(nèi)存發(fā)展一個(gè)時(shí)期內(nèi)的主流。
SDRAM基于雙存儲(chǔ)體結(jié)構(gòu),內(nèi)含兩個(gè)交錯(cuò)的存儲(chǔ)陣列,當(dāng)CPU從一個(gè)存儲(chǔ)體或陣列訪(fǎng)問(wèn)數(shù)據(jù)時(shí),另一個(gè)就已為讀寫(xiě)數(shù)據(jù)做好了準(zhǔn)備,通過(guò)這兩個(gè)存儲(chǔ)陣列的緊密切換,讀取效率就能得到成倍的提高。SDRAM的速度早就超過(guò)了100MHz,存儲(chǔ)時(shí)間達(dá)到5~ 8ns毫不費(fèi)力,現(xiàn)在128 MB的SDRAM內(nèi)存條也是大量上市,SDRAM占據(jù)市場(chǎng)的主導(dǎo)地位已是不可否認(rèn)的事實(shí),其價(jià)格也在大幅下降。
SDRAM不僅可用作主存,在顯示卡上的內(nèi)存方面也有廣泛應(yīng)用。對(duì)前者來(lái)說(shuō),數(shù)據(jù)帶寬越寬,同時(shí)處理的數(shù)據(jù)就越多,顯示的信息就越多,顯示品質(zhì)也就越高。在此之前的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)還用過(guò)可同時(shí)讀寫(xiě)的雙端口視頻內(nèi)存(VRAM)來(lái)提高帶寬,但這種內(nèi)存成本高,應(yīng)用受很大限制。因此在一般顯示卡上,廉價(jià)的DRAM和高效的EDO DRAM仍然還在應(yīng)用著。但隨著64位顯示卡的上市,帶寬已擴(kuò)大到EDO DRAM所能達(dá)到的帶寬的極限,要達(dá)到更高的1600×1200的分辨率,而又盡量降低成本,就只能采用頻率達(dá)66MHz、高帶寬的SDRAM了。SDRAM還應(yīng)用了共享內(nèi)存結(jié)構(gòu)(UMA),這在很大程度上降低了系統(tǒng)成本,因?yàn)樵S多高性能顯示卡價(jià)格高昂,就是因?yàn)槠鋵?zhuān)用顯示內(nèi)存成本極高所致,而UMA技術(shù)將利用主存作顯示內(nèi)存,不再需要增加專(zhuān)門(mén)顯示內(nèi)存,因而降低了成本。
注:SDRAM與用作Cache的SRAM是兩個(gè)不同的概念,SRAM的全稱(chēng)是Static RAM(靜態(tài)RAM),速度雖快,但成本高,不適合做主存。
4. DDR SDRAM(SDRAM II)
DDR(Double Data Rage雙數(shù)據(jù)率) 也就是 SDRAMSDRAM II,是SDRAM的更新?lián)Q代產(chǎn)品,它允許在時(shí)鐘脈沖的上升沿和下降沿傳輸數(shù)據(jù),這樣不需要提高時(shí)鐘的頻率就能加倍提高SDRAM的速度,并具有比SDRAM多一倍的傳輸速率和內(nèi)存帶寬,如64bit內(nèi)存接口200MHz DDR SDRAM比PC100 SDRAM的內(nèi)存帶寬高一倍,266 MHz DDR SDRAM的內(nèi)存帶寬更是達(dá)到了2.12 GB/s。DDR SDRAM比800MHz RDRAM的內(nèi)存帶寬還要高,采用2.5v工作電壓,價(jià)格也便宜非常多。過(guò)去,DDR SDRAM只是應(yīng)用在顯示卡上,現(xiàn)在由于DDR SDRAM標(biāo)準(zhǔn)已定制好,所以正有許多主板芯片組支持使用它。不過(guò),第一款支持DDR SDRAM的芯片組并不是Intel推出的。而是由Micron推出的,其名稱(chēng)為Samurai DDR芯片,其性能的優(yōu)秀性無(wú)論是在商業(yè),還是游戲運(yùn)行方面都趕得上Intel i840芯片組。但后者提供雙RDRAM通道,可高達(dá)3.2 GB/s的內(nèi)存帶寬,比Samurai DDR 266 MHz DDR SDRAM提供的2.12G/秒的內(nèi)存帶寬高出33%,整體性能也要好一些,這其是因?yàn)镽DRAM的潛伏等待時(shí)間要比SDRAM長(zhǎng),所以PC133 SDRAM(參閱下面的內(nèi)容)和DDR SDRAM使得RDRAM在低端和高端系統(tǒng)上的優(yōu)勢(shì)全無(wú),而DDR SDRAM更是成為了市場(chǎng)的主流。如,現(xiàn)代電子出品的64MB DDR SDRAM在128 MB內(nèi)存總線(xiàn),4Mx16顆,工作頻率為333MHz,提供了5.3 GB/s的數(shù)據(jù)帶寬,市場(chǎng)前景不用說(shuō)了,一定會(huì)是不錯(cuò)的。
5.RDRAM(Rambus DRAM)
RDRAM(存儲(chǔ)器總線(xiàn)式動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)是Rambus公司開(kāi)發(fā)的具有系統(tǒng)帶寬、芯片到芯片接口設(shè)計(jì)的新型DRAM,它能在很高的頻率范圍下通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的總線(xiàn)傳輸數(shù)據(jù),同時(shí)使用低電壓信號(hào),在高速同步時(shí)鐘脈沖的兩邊沿傳輸數(shù)據(jù)。
6.Flash Memory
Flash Memory(閃速存儲(chǔ)器)是一種新型半導(dǎo)體存儲(chǔ)器,主要特點(diǎn)是在不加電的情況下長(zhǎng)期保持存儲(chǔ)的信息。就其本質(zhì)而言,F(xiàn)lash Memory屬于EEPROM(電擦除可編程只讀存儲(chǔ)器)類(lèi)型,既有ROM的特點(diǎn),又有很高的存取速度,而且易于擦除和重寫(xiě),功耗很小。目前其集成度已達(dá)4MB,同時(shí)價(jià)格也有所下降。由于這一獨(dú)特優(yōu)點(diǎn),F(xiàn)lash Memory在一些較新的主板上普遍采用著,以便使得BIOS 升級(jí)非常方便,但時(shí)也會(huì)CIH這樣的計(jì)算機(jī)病毒以可乘之機(jī),讓許多計(jì)算機(jī)飽受磨難。
Flash Memory可用作固態(tài)大容量存儲(chǔ)器,但目前普遍使用的大容量存儲(chǔ)器仍為硬盤(pán)。硬盤(pán)雖有容量大和價(jià)格低的優(yōu)點(diǎn),但它是機(jī)電設(shè)備,有機(jī)械磨損,可*性及耐用性相對(duì)較差,抗沖擊、抗振動(dòng)能力也弱,功耗也大。而Flash Memory集成度高,價(jià)格也在逐漸降低,專(zhuān)家們對(duì)它的應(yīng)用前景相當(dāng)樂(lè)觀(guān)。
7.Shadow RAM
Shadow RAM也稱(chēng)為“影子內(nèi)存”,是為了提高計(jì)算機(jī)系統(tǒng)效率而采用的一種專(zhuān)門(mén)技術(shù),所使用的物理芯片仍然是CMOS DRAM(動(dòng)態(tài)隨機(jī)存取存儲(chǔ)器,參閱本書(shū)后面的內(nèi)容)芯片。Shadow RAM 占據(jù)了系統(tǒng)主存的一部分地址空間。其編址范圍為C0000~FFFFF,即為1MB主存中的 768KB~1024KB區(qū)域。這個(gè)區(qū)域通常也稱(chēng)為內(nèi)存保留區(qū),用戶(hù)程序不能直接訪(fǎng)問(wèn)。 Shadow RAM的功能就是是用來(lái)存放各種ROM BIOS的內(nèi)容。也就是復(fù)制的ROM BIOS內(nèi)容,因而又它稱(chēng)為ROM Shadow,這與Shadow RAM的意思一樣,指得是ROM BIOS的“影 子”?,F(xiàn)在的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),只要一加電開(kāi)機(jī),BIOS信息就會(huì)被裝載到Shadow RAM中的指定區(qū)域里。由于Shadow RAM的物理編址與對(duì)應(yīng)的ROM相同,所以當(dāng)需要訪(fǎng)問(wèn)BIOS時(shí), 只需訪(fǎng)問(wèn)Shadow RAM而不必再訪(fǎng)問(wèn)ROM,這就能大大加快計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的運(yùn)算時(shí)間。通常訪(fǎng)問(wèn)ROM的時(shí)間在200ns左右,訪(fǎng)問(wèn)DRAM的時(shí)間小于100ns、60ns,甚至更短。
在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)運(yùn)行期間,讀取BIOS中的數(shù)據(jù)或調(diào)用BIOS中的程序模塊的操作將是相當(dāng)頻繁的,采用了Shadow RAM技術(shù)后,無(wú)疑大大提高了工作效率。
8.ECC內(nèi)存
ECC(Error Correction Coding或Error Cheching and Correcting)是一種具有自動(dòng)糾錯(cuò)功能的內(nèi)存,Intel的82430HX芯片組就支持它,使用該芯片的主板都可以安裝使用ECC內(nèi)存,但由于ECC內(nèi)存成本比較高,所以主要應(yīng)用在要求系統(tǒng)運(yùn)算可*性比較高的商業(yè)計(jì)算機(jī)中。由于實(shí)際上存儲(chǔ)器出錯(cuò)的情況不會(huì)經(jīng)常發(fā)生,相關(guān)的主板產(chǎn)品還不多,一般的家用與辦公計(jì)算機(jī)也不必采用ECC內(nèi)存。
9. CDRAM(Cached DRAM)
CDRAM(Cached DRAM)帶高速緩存動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)是日本三菱電氣公司開(kāi)發(fā)的專(zhuān)有技術(shù),它通過(guò)在DRAM芯片上集成一定數(shù)量的高速SRAM作為高速緩沖存儲(chǔ)器和同步控制接口來(lái)提高存儲(chǔ)器的性能。這種芯片使用單一的+3.3V電源,低壓TTL輸入輸出電平。
10.DRDRAM(Direct Rambus DRAM)
DRDRAM (接口動(dòng)態(tài)隨機(jī)存儲(chǔ)器)是Rambus在Intel支持下制定的新一代RDRAM標(biāo)準(zhǔn),與傳統(tǒng)DRAM的區(qū)別在于引腳定義會(huì)隨命令而變,同一組引腳線(xiàn)可以被定義成地址,也可以被定義成控制線(xiàn)。其引腳數(shù)僅為正常DRAM的三分之一。當(dāng)需要擴(kuò)展芯片容量時(shí),只需要改變命令,不需要增加芯片引腳。這種芯片可以支持400MHz外頻,再利用上升沿和下降沿兩次傳輸數(shù)據(jù),可以使數(shù)據(jù)傳輸率達(dá)到800MHz。同時(shí)通過(guò)把單個(gè)內(nèi)存芯片的數(shù)據(jù)輸出通道從8位擴(kuò)展成16位,這樣在100MHz時(shí)就可以使最大數(shù)據(jù)輸出率達(dá)1.6 GB/s。
11.SLDRAM(Synchnonous Link DRAM)
SLDRAM(同步鏈接動(dòng)態(tài)內(nèi)存)是由IBM、惠普、蘋(píng)果、NEC、富士通、東芝、三星和西門(mén)子等大公司聯(lián)合制定的,一種原本最有希望成為標(biāo)準(zhǔn)高速DRAM的存儲(chǔ)器。這是一種在原DDR DRAM基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的高速動(dòng)態(tài)讀寫(xiě)存儲(chǔ)器,具有與DRDRAM相同的高數(shù)據(jù)傳輸率,但其工作頻率要低一些,可用于通信、消費(fèi)類(lèi)電子產(chǎn)品、高檔的個(gè)人計(jì)算機(jī)和服務(wù)器中。不過(guò),由于各種各樣的原因,這種動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器難以形成氣候。
12.VCM(Virtual Channel Memory)
VCM(虛擬通道存儲(chǔ)器)由NEC公司開(kāi)發(fā),是一種新興的緩沖式DRAM,可用于大容量的SDRAM。此技術(shù)集成了“通道緩沖”功能,由高速寄存器進(jìn)行配置和控制。在實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸,讓帶寬增大的同時(shí)還維持著與傳統(tǒng)SDRAM的高度兼容性,所以通常也把VCM內(nèi)存稱(chēng)為VCM SDRAM。
13. FCRAM(Fast Cycle RAM)
FCRAM(快速循環(huán)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器)是由富士通和東芝聯(lián)合開(kāi)發(fā)的內(nèi)存技術(shù),數(shù)據(jù)吞吐速度可超過(guò)DRAM/SDRAM的4倍,能應(yīng)用于需要極高內(nèi)存帶寬的系統(tǒng)中,如服務(wù)器、3D圖形及多媒體處理等場(chǎng)合,其主要的特點(diǎn)是:行、列地址同時(shí)(并行)訪(fǎng)問(wèn),而不像普通DRAM那樣首先訪(fǎng)問(wèn)行數(shù)據(jù),再訪(fǎng)問(wèn)列數(shù)據(jù)。此外,在完成上一次操作之前,便開(kāi)始下一次操作。不過(guò)這并用于主內(nèi)存,而是用于諸如顯示內(nèi)存這樣的其他存儲(chǔ)器上
顯卡
對(duì)于每一位追求電腦性能的DIY來(lái)說(shuō),顯卡無(wú)疑是最重要的一樣配件。在這個(gè)顯卡技術(shù)高速發(fā)展的階段,雖然可選擇的顯卡芯片廠(chǎng)商減少了,但基于相同廠(chǎng)商的顯卡型號(hào)卻分得很細(xì),性能也各不相同。其中繁復(fù)處可能即便是專(zhuān)業(yè)人員也難以盡述。用戶(hù)選擇顯卡的時(shí)候?qū)σ恍?zhuān)業(yè)數(shù)據(jù)接觸也多了,簡(jiǎn)單點(diǎn)如芯片內(nèi)核頻率、顯存頻率,復(fù)雜點(diǎn)如像素填充率、顯存帶寬等。各顯卡品牌在各自的顯卡描述中也有這方面提及,但對(duì)于有些方面可能會(huì)有故意忽略某些細(xì)節(jié),只提供那些炫目的優(yōu)勢(shì)數(shù)據(jù),用戶(hù)沒(méi)有完整的了解,這是缺乏公平性的。這里我主要給大家介紹一下顯卡的性能參數(shù),如何根據(jù)這些參數(shù)確定顯卡的性能,希望你在下次選購(gòu)顯卡時(shí)能更好的選到自已所需的產(chǎn)品。
首先我們了解一下對(duì)于一塊顯卡來(lái)說(shuō)最重要的指標(biāo)是什么。這里排除顯卡對(duì)整個(gè)系統(tǒng)顯示性能起決定性作用的包括了CPU、內(nèi)存、主板和驅(qū)動(dòng)軟件。這樣一個(gè)平臺(tái)必須處理大量幾何運(yùn)算,如大家常聽(tīng)到的T&L即光源和變形處理技術(shù)就需要強(qiáng)勁的浮點(diǎn)運(yùn)算并占用主存儲(chǔ)器帶寬。如果顯卡不帶硬件T&L功能,這部分任務(wù)就全部落在CPU、內(nèi)存和主板組成的工作組上。在圖形幀幅計(jì)算時(shí),頂點(diǎn)和紋理通過(guò)總線(xiàn)(即PCI或者AGP 1x、2x、4x)傳送至3D卡。
這時(shí)如果這個(gè)平臺(tái)越快,所傳輸?shù)膸苍蕉唷_@些影響顯卡性能的外因并不是我今天想講的,對(duì)于顯卡本身最重要的是其芯片提供的像素填充率和它的顯存帶寬。下面讓我們來(lái)了解它們:
像素填充率的最大值為3D時(shí)鐘乘以渲染途徑的數(shù)量。如NVIDIA的GeForce 2 GTS芯片,核心頻率為200 MHz,4條渲染管道,每條渲染管道包含2個(gè)紋理單元。那么它的填充率就為4x2像素x2億/秒=16億像素/秒。這里的像素組成了我們?cè)陲@示屏上看到的畫(huà)面,在800x600分辨率下一共就有800x600=480,000個(gè)像素,以此類(lèi)推1024x768分辨率就有1024x768=786,432個(gè)像素。我們?cè)谕嬗螒蚝陀靡恍﹫D形軟件常設(shè)置分辨率,當(dāng)分辨率越高時(shí)顯示芯片就會(huì)渲染更多的像素,因此填充率的大小對(duì)衡量一塊顯卡的性能有重要的意義。剛才我們計(jì)算了GTS的填充率為16億像素/秒,下面我們看看MX200。它的標(biāo)準(zhǔn)核心頻率為175,渲染管道只有2條,那么它的填充率為2x2像素x1.75億/秒=7億像素/秒,這是它比GTS的性能相差一半的一個(gè)重要原因。大家知道了,填充率的大小取決于顯示芯片,目前只要買(mǎi)正規(guī)廠(chǎng)商的顯卡都不會(huì)在芯片上有什么機(jī)關(guān),一分錢(qián)一分貨,而我下面重點(diǎn)要講的顯存就沒(méi)有這么透明了。
我們?cè)谫?gòu)買(mǎi)顯卡時(shí)??梢钥吹疥P(guān)于顯存的參數(shù),主要有顯存的速度,以納秒為單位;顯存的工作頻率,以MHz為單位;顯存的數(shù)據(jù)位寬,以bit為單位。這里顯存的速度決定了其工作頻率,如-7.5ns的顯存標(biāo)準(zhǔn)頻率可上133MHz ,-5ns的顯存標(biāo)準(zhǔn)頻率可上200MHz。但在顯卡上有時(shí)顯存工作頻率與其速度不成正比,如Geforce3普遍采用3.8ns的DDR顯存,標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)該是263MHz ,因是DDRAM則標(biāo)準(zhǔn)頻率為526MHz,而我們知道Geforce3的顯存標(biāo)準(zhǔn)頻率為460MHz,給用戶(hù)預(yù)留了很大的超頻空間。而也有顯存速度標(biāo)為-7ns的,本應(yīng)為143MHz但卻默認(rèn)工作頻率為166MHz ;有的顯存速度標(biāo)為-4.5ns卻不能上222MHz。所以在購(gòu)買(mǎi)顯卡時(shí)單看顯存芯片上標(biāo)識(shí)的速度值并不可*,一定要詢(xún)問(wèn)清楚顯存的默認(rèn)工作頻率。
顯存的數(shù)據(jù)位寬是一項(xiàng)經(jīng)常被用戶(hù)忽略的參數(shù),但是其重要性甚至要超過(guò)顯存的工作頻率,因?yàn)槲粚挍Q定了顯存帶寬,而顯存帶寬已經(jīng)成為現(xiàn)在制約顯卡性能的瓶頸。顯示芯片與顯存之間的數(shù)據(jù)交換速度就是顯存的帶寬,單只芯片有強(qiáng)大的處理能力, 但顯存帶寬不高的話(huà) ,顯存將制約著這塊芯片無(wú)法達(dá)到其設(shè)計(jì)處理能力。我們把Geforce3的顯存頻率超到500MHz,這時(shí)帶寬高達(dá)8GB/s,但是在一些復(fù)雜圖形環(huán)境一樣會(huì)因顯存帶寬不夠而影響到處理速度。在顯卡工作過(guò)程中,Z緩沖器、幀緩沖器和紋理緩沖器都會(huì)大幅占用顯存帶寬資源。帶寬是3D芯片與本地存儲(chǔ)器傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量標(biāo)準(zhǔn),這時(shí)候顯存的容量并不重要,也不會(huì)影響到帶寬,相同顯存帶寬的顯卡采用64MB和32MB顯存在性能上區(qū)別不大。因?yàn)檫@時(shí)候系統(tǒng)的瓶頸在顯存帶寬上,當(dāng)碰到大量像素渲染工作時(shí),顯存帶寬不足會(huì)造成數(shù)據(jù)傳輸堵塞,導(dǎo)致顯示芯片等待而影響到速度。目前顯存主要分為64位和128位,在相同的工作頻率下,64位顯存的帶寬只有128位顯存的一半。顯存帶寬的計(jì)算方法是帶寬=工作頻率X數(shù)據(jù)位寬/8。這也就是為什么Geforce2 MX200(64位SDR)的性能遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如Geforce2 MX400(128位SDR)的原因了。許多顯卡廣告中對(duì)64位顯存避而不談,采用不告知政策,用戶(hù)在采購(gòu)顯卡時(shí)應(yīng)該問(wèn)清楚這一問(wèn)題,在相同的頻率下, 16M 128bit的性能可能比32M 64bit還要好的,因?yàn)轱@存帶寬對(duì)于顯卡性能太重要了。對(duì)于未來(lái)顯卡性能提升,當(dāng)務(wù)之急是要解決顯存的帶寬問(wèn)題。
由于現(xiàn)階段內(nèi)存芯片價(jià)格極低,許多廠(chǎng)商開(kāi)始在顯存容量上做文章。采用64MB顯存的顯卡越來(lái)越多。不過(guò)好像有一款Geforce2 MX400雖用了64MB顯存,但卻不采用MX400標(biāo)準(zhǔn)128位顯存而改用了64位顯存,這樣在性能上不會(huì)有提高。個(gè)人覺(jué)得這種做法有誘騙用戶(hù)的成份,以顯存容量吸引用戶(hù),卻不告知用戶(hù)關(guān)于性能上的實(shí)情,用戶(hù)得花比正規(guī)32MB顯卡要多的錢(qián)去買(mǎi)他蓄意降低性能迎合市場(chǎng)的產(chǎn)品。但對(duì)于這個(gè)廠(chǎng)商在成本上也確實(shí)要高一些,最終落得雙方均不劃算,這種市場(chǎng)手段太失敗,主要原因是因?yàn)椴邉澱邲](méi)有把用戶(hù)放在第一位去替他們著想,只顧玩弄市場(chǎng)手段,最后吃虧的還是自已。
集成聲卡
整合技術(shù)是PC發(fā)展的趨勢(shì),目前市場(chǎng)上的一些主板更是將這一特色發(fā)揮地淋漓盡致,那些集成了顯卡、聲卡的主板正大行其道(其中以集成聲卡為最為普遍)。不過(guò),由于認(rèn)識(shí)的誤區(qū),很多DIYer對(duì)集成聲卡并不感興趣,甚至把“集成聲卡”與“劣質(zhì)聲卡”劃等號(hào),或者干脆稱(chēng)其為“垃圾”,事實(shí)果真如此嗎?
一、何謂AC’97 自從威盛(VIA)在其MVP3主板芯片中提出了“AC’97聲卡”這個(gè)概念,我們便常常在形形色色的主板說(shuō)明書(shū)上見(jiàn)到它,最后也就有了“AC’97軟聲卡”一說(shuō)。發(fā)展到后來(lái),“AC’97”干脆成了軟聲卡的代名詞??墒侨绻闳タ纯茨承└邫n聲卡的技術(shù)資料,你就會(huì)驚訝地發(fā)現(xiàn)“該卡采用AC’97標(biāo)準(zhǔn)”,難道高檔聲卡也是軟聲卡?要知道這其中的奧妙,還須先認(rèn)識(shí)AC’97規(guī)范(或標(biāo)準(zhǔn))。
1.AC’97的提出 1996年6月,5家PC領(lǐng)域中頗具知名度和權(quán)威性的軟硬件公司共同提出了一種全新思路的芯片級(jí)PC音源結(jié)構(gòu),也就是我們現(xiàn)在所見(jiàn)的“AC’97”標(biāo)準(zhǔn)(Audio Codec97)。
2.什么是AC’97規(guī)范 早期的ISA聲卡由于集成度不高,聲卡上散布了大量元器件,后來(lái)隨著技術(shù)和工藝水平的發(fā)展,出現(xiàn)了單芯片的聲卡,只用一塊芯片就可以完成聲卡所有的功能。但是由于聲卡的數(shù)字部分和模擬部分集成在一起,很難降低電磁干擾對(duì)模擬部分的影響,使得ISA聲卡信噪比并不理想。
AC’97標(biāo)準(zhǔn)則提出“雙芯片”結(jié)構(gòu),即將聲卡的數(shù)字與模擬兩部分分開(kāi),每個(gè)部分單獨(dú)使用一塊芯片。AC’97標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合了數(shù)字處理和模擬處理兩方面的優(yōu)點(diǎn),一方面減少了由模擬線(xiàn)路轉(zhuǎn)換至數(shù)字線(xiàn)路時(shí)可能會(huì)出現(xiàn)的噪聲,營(yíng)造出了更加純凈的音質(zhì);另一方面,將音效處理集成到芯片組后,可以進(jìn)一步降低成本。
3.AC’97的應(yīng)用 1997年后,市場(chǎng)上出現(xiàn)的PCI聲卡大多數(shù)已經(jīng)開(kāi)始符合AC’97規(guī)范,把模擬部分的電路從聲卡芯片中獨(dú)立出來(lái),成為一塊稱(chēng)之為“Audio Codec”(多媒體數(shù)字信號(hào)編解碼器)的小型芯片,而聲卡的主芯片即數(shù)字部分則成為一塊稱(chēng)之為“Digital Control”(數(shù)字信號(hào)控制器)的大芯片。
由此可見(jiàn),AC’97并不是某種聲卡的代稱(chēng),而是一種標(biāo)準(zhǔn)。
二、集成聲卡中的主流──軟聲卡 通過(guò)上面的介紹,我們知道一塊符合AC’97標(biāo)準(zhǔn)的聲卡是有“Audio Codec”與“Digital Control”兩個(gè)芯片的。那么所謂的“AC’97軟聲卡”是什么意思呢?原來(lái),VIA和INTEL相繼在主板芯片組的南橋芯片中加入聲卡的功能,通過(guò)軟件模擬聲卡,完成一般聲卡上主芯片的功能,音頻輸出就交給“Audio Codec”芯片完成。所以這類(lèi)主板上沒(méi)有那種較大的“Digital Control”芯片,只有一塊小小的“Audio Codec”芯片。下面我們就以一塊創(chuàng)新Sound Blaster PCI128 Digital和一款i815E主板為例,來(lái)看看普通聲卡與AC’97軟聲卡的區(qū)別。
我們很容易在聲卡上找到那塊比較大的主芯片──“Digital Control”及體積很小的“Audio Codec”,Sound Blaster PCI128 Digital的“Digital Control”芯片(圖1中的1標(biāo)記處)型號(hào)是“CT5880”。作為聲卡上的核心處理芯片,“Digital Control”的作用如同計(jì)算機(jī)中的CPU,需完成大部分的聲卡功能,如WAV回放、MIDI合成、音效處理等,聲卡的主要技術(shù)參數(shù)都取決于它,它是決定聲卡檔次的重要依據(jù)。距離“Digital Control”不遠(yuǎn)就是“Audio Codec”芯片,別看它小,它比普通DAC(數(shù)模轉(zhuǎn)換)芯片能完成更多的功能,包括把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號(hào)的ADC(模數(shù)轉(zhuǎn)換),多路模擬信號(hào)混合輸入及輸出等多種功能,跟音響中的數(shù)字編碼/解碼器和前置功放的作用差不多。這里的“Audio Codec”是SigmaTel的STAC9708芯片。根據(jù)AC’97標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)定,不同“Audio Codec”芯片之間的引腳兼容,原則上可以互相替換。
由于軟聲卡沒(méi)有“Digital Control”芯片,而是采用軟件模擬,所以CPU占用率比一般聲卡高。如果CPU速度達(dá)不到要求或因?yàn)轵?qū)動(dòng)軟件有問(wèn)題,就很容易產(chǎn)生爆音,影響音質(zhì)。
三、集成聲卡中的“另類(lèi)”──硬聲卡 由于軟聲卡有著諸多不足,于是一些主板廠(chǎng)商便想到了另外一個(gè)集成聲卡的方法──將普通聲卡上的“Digital Control”芯片也“搬”到主板上,即把芯片及輔助電路都集成到主板上(這種“集成聲卡
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