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有必要购买DVI显卡吗

有必要购买DVI显卡吗?

pconline 【转载】 作者:作者:Sherlock 2002年06月06日 08:51

DIYer们经常讨论影响PC性能的种种因素,包括芯片组、内存以及CPU等等,却较少有人把注意力集中到人与机器交流的窗口-显示设备上面。

随着19寸甚至21寸显示器走近我们的生活,大家却发现其显示效果变得越来越不尽人意了。这种现象在日常显示文本的操作中尤其明显——字体边缘模糊不清,也就是大家常说的“2D显示效果”不佳。

为什么会出现这种情况呢?我们知道,现在大多数人的显示卡与显示器之间都传送的是模拟信号,其效果绝对比不上数字信号。数字信号仅仅包含“0”和“1”两个状态,高电平就是“1”,低电平就是“0”,细微的电压变化不会影响到信号的正确性。反观模拟信号,如果有某种外界因素干扰,信号“1”就可能变成0.935或者1.062,这样一来我们看到的画面就产生了失真。

由于显示卡处理的都是数字信息,因此在把帧缓存数据传给显示器之前必须先经过RAMDEC——数模转换器,把数字信号转换为模拟信号在传送出去,而在这个过程中就产生了信号的失真。

模拟信号产生之后,就要经由VGA电缆线(又一个信号失真源)传给显示器。如果你的显示器是数字设备(比如说液晶显示器等)而不是传统的CRT显示器,那么失真会更加严重——因为模拟信号还要再一次被转换为数字信号。既然这样,何必绕弯子呢?这样我们就引入了DVI接口这个概念。

今天我们就来谈谈数字视频接口(DVI:Digital Visual Interface)是如何避免信号失真的。

什么是DVI?
有的人对DVI的理解还停留在“我显卡上面那个从来没用过的白色接口”的水平。其实DVI是一个很重要的接口标准——这个标准由数字显示工作组(DDWG)制定,其中的成员也包括大名鼎鼎的Intel和Silicon Image。

正像刚刚分析的,我们没有必要把数字信号转换为模拟信号再转回去,而DDWG小组就致力于通过DVI把这一理论转化为现实。

目前DVI系统的规格已经比较成熟了:显卡产生的数字信号(包括控制信息和数据信息)由发送器按照TMDS协议编码后通过TMDS通道(至少要包含4条数据线:RGB三种信号和时钟信号)发送给接收器,经过解码送给数字显示设备。由于TMDS协议本身就是Silicon Image制定的算法,因此Silicon Image制造的发送器和接收器自然是最佳选择。



DVI 1.0标准的原理图

根据DVI标准,一条TMDS通道可以达到165MHz的工作频率和10-bit接口,也就是可以提供1.65Gbps的带宽,这足以应付1920*1080/60Hz的显示要求。另外,为了扩充兼容性,DVI还可以使用第二条TMDS通道(就像原理图中一样),不过其工作频率必须与另一条同步——比如说我们需要2Gbps的带宽,那么两条通道都要工作于100MHz上面(100MHz*2*10-bits)。

正是由于有了这么高的带宽优势,DVI逐渐成为了业界最具前途的规范。

DVI-I与DVI-D
DVI还有一个功能上面的优势(尽管不太常用),那就是同一个接口可以支持数字、模拟两种信号:

在图中大家可以看到3*8共24个针脚,是用来组建我们刚刚提到的TMDS通道用的。而右边的十字加上四个点实际上有5个针脚,可以传输模拟视频信号。显然,DVI接口对VGA构成了极大的威胁——DVI也可以兼容模拟显示器。

这样一来,DVI接口就可以被分为只包含24针数字接口的DVI-D,以及上面的数字、模拟兼顾的DVI-I。至于只有模拟接口的DVI-A,至今官方还没有发布此标准。而现在显卡使用广泛的还是DVI-I接口。

怎样解决分辨率缩放问题?
众所周知,作为数字显示设备主力军的液晶显示器,有一个天生的特点:分辨率是“固定”的——屏幕上就那么多个象素点,因此最佳分辨率只有一个。

因此想让液晶上更高分辨率是不可能的,而降低分辨率也不是一件很简单的事情。比如说苹果的22寸显示器最佳分辨率是1600*1024,但如果我们用它来玩游戏就必须把分辨率设置成1024*768或者1280*1024。这样做的问题是:怎样把画面“扩展”到整个屏幕上面。

在DVI出现以前,分辨率的缩放问题一直困扰着显示器生产厂,而现在DVI把这一工作“揽”到了自己头上:只要产品符合DVI规范,生产厂家就不必为余下的事情操心了,DVI可以搞定一切。

DVI在当今主流显卡中的应用
Nvidia在GeForce2 GTS的GPU里面就已经集成了TMDS发送器,直到GeForce2 Ti核心里面仍然保留着。但是这个发送器的工作频率较低,无法达到TMDS标准的165MHz,也就不能在过高的分辨率下工作,因此Nvidia一般不在高端显卡上使用它。如果你见到Nvidia显卡有DVI接口,那么十有八九能在PCB上面看到这个:

这是Nvidia为了弥补整合TMDS发送器“马力”的不足而给显卡加上的Silicon Image的TMDS发送器,再加上整合的,我们就可以打开双通道TMDS了,而且上1900*1440分辨率也是小菜一碟!

但是大家不要高兴得太早,Nvidia显卡搭配数字显示设备的时候可能会出现问题。我们自己做了一些测试,发现大部分“钛”显卡都可以正常工作,只有耕昇GeForce3和一些GeForce2 MX显卡无法正常工作。因此如果你有钛显卡就可以放心使用,即使在高分辨率下(不止Nvidia所说的1280*1024)也可以正常工作。这是经过我们用苹果的支持1600*1024和许多钛显卡得出的结论。

ATI的情况则完全不同:他们的GPU里面都集成了TMDS元件,并且都随卡附赠一种DVI-VGA转接头,本质上也就是将DVI-I的5针模拟接口转为VGA规格:


ATI All-in-Wonder Radeon的DVI-VGA转接口

DVI能为GeForce2/3/4做些什么?
本来我可以用“让我们期待着大家都用上DVI的时候吧”之类的作结束语,不过这多少显得不负责任,因此我想再唠叨一些实际一点的内容。对于Nvidia来说,DVI确实是提高画面质量的有效解决方案。由于Nvidia一向对第三方敞开芯片供应,因此在板卡设计与用料等方面都难以控制质量,这也是一部分N卡的显示效果比较差的原因之一。

在DVI普及之前,Nvidia只好另辟途径来提高显示质量,比如说在板卡上面加入滤波器,只允许频率低于某个值的信号通过,这样可以有效地滤掉一些杂波。但是如果厂商在滤波器里面的电容上面“节省”成本,那么这些滤波器就达不到Nvidia要求的质量,很可能连一些重要的信号也一起滤掉了,其结果也许还不如没有滤波器。

因此我们给大家提供一条提高N卡显示质量的途径:去掉滤波器。不过事先说好,这样做是带有危险性的,本网站对因此造成的硬件损坏不能负责。

改造的方法很简单:从GeForce系列显卡开始,滤波器电容就3个一列共分3列,和两列3个一起的电感元件平行,3列电容分别对应RGB三种颜色:

上面是一块GeForce2 Pro的电路,青色方框里面的就是我们需要拿掉的电容。从左直右分别是:一拍电容、一排电感、一排电容、一排二极管、一排电感一排电容。我们的任务就是用尖嘴钳小心把电容去掉。


 

对于上面带有DVI-I接口的GeForce3,滤波器元件在DVI接口附近。如果是没有DVI接口的型号,这些电容就可能在VGA接口或者空焊DVI接口旁边。我们看到,上面的Visiontek GeForce3 Ti 500已经有一排电容被拿掉了(红色方框里面),而它的显示效果依然不错。

我还要提醒大家的是,有些板卡的设计并不遵循上面所介绍的规则,比如说下面这块Visiontek GeForce3 Ti 200:

注意:红色方框里面是电阻而不是电容,千万不可以摘掉!对于这块卡只要把黄色方框里面的电容去掉就可以了。

至于ATI以及Matrox的显卡,就没有必要做这些危险的改造了,因为他们的产品几乎都由自己制造,质量绝对有保证。不过随着ATI开始下放芯片,不知是否有一天其产品也要步N卡的后尘。

最后,我还是要说:“让我们期待着大家都用上DVI的时候吧”,因为到时候这一切烦恼都会烟消云散了。

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