[新版]cpu显卡主要的性能

[新版]cpu显卡主要的性能 CPU显卡主要的性能 CPU显卡主要的性能 CPU主要的性能指标有以下几点 第一:主频，也就是CPU的时钟频率，简单地说也就是CPU的工作频率。一般说来，一个时钟周期完成的指令数是固定的，所以主频越高，CPU的速度也就越快了。不过由于各种CPU的内部结构也不尽相同，所以并不能完全用主频来概括CPU的性能。至于外频就是系统总线的工作频率;而倍频则是指CPU外频与主频相差的倍数。用公式表示就是:主频=外频×倍频。 (注:我们购买计算机主要看CPU的主频) 第二:内存总线速度或者叫系统总路线速度，一般等同于CPU的外频。内存总线的速度对整个系统性能来说很重要，由于内存速度的发展滞后于CPU的发展速度，为了缓解内存带来的瓶颈，所以出现了二级缓存，来协调两者之间的差异，而内存总线速度就是指CPU与二级(L2)高速缓存和内存之间的工作频率。 第三:工作电压。工作电压指的也就是CPU正常工作所需的电压。早期CPU(386、486)由于工艺落后，它们的工作电压一般为5V(奔腾等是3.5V/3.3V/2.8V等)，随着CPU的制造工艺与主频的提高，CPU的工作电压有逐步下降的趋势，Intel最新出品的Coppermine已经采用1.6V的工作电压了。低电压能解决耗电过大和发热过高的问题。这对于笔记本电脑尤其重要。 (注:新赛扬是1.5V) 第四:协处理器或者叫数学协处理器。在486以前的CPU里面，是没有内置协处理器的。由于协处理器主要的功能就是负责浮点运算，因此386、286、8088等等微机CPU的浮点运算性能都相当落后，自从486以后，CPU一般都内置了协处理器，协处理器的功能也不再局限于增强浮点运算。现在CPU的浮点单元(协处理器)往往对多媒 体指令进行了优化。比如Intel的MMX技术，MMX是"多媒体扩展指令集"的缩写。MMX是Intel公司在1996年为增强Pentium CPU在音像、图形和通信应用方面而采取的新技术。为CPU新增加57条MMX指令，把处理多媒体的能力提高了60,左右。(注:现在"铜矿"P?还有MMX2技术，将来还会有三代、四代MMX技术，名称可能不同，意思是一样的) 第五:流水线技术、超标量。流水线(pipeline)是 Intel首次在486芯片中开始使用的。流水线的工作方式就象工业生产上的装配流水线。在CPU中由5~6个不同功能的电路单元组成一条指令处理流水线，然后将一条X86指令分成5~6步后再由这些电路单元分别执行，这样就能实现在一个CPU时钟周期完成一条指令，因此提高了CPU的运算速度。超流水线是指某型 CPU内部的流水线超过通常的5~6步以上，例如Pentium pro的流水线就长达14步。将流水线设计的步(级)数越多，其完成一条指令的速度越快，因此才能适应工作主频更高的CPU。超标量是指在一个时钟周期内CPU可以执行一条以上的指令。这在486或者以前的CPU上是很难想象的，只有Pentium级以上CPU才具有这种超标量结构;这是因为现代的CPU越来越多的采用了RISC技术，所以才会超标量的CPU。 第六:乱序执行和分枝预测，乱序执行是指CPU采用了允许将多条指令不按程序的顺序分开发送给各相应电路单元处理的技术。分枝是指程序运行时需要改变的节点。分枝有无条件分枝和有条件分枝，其中无条件分枝只需要CPU按指令顺序执行，而条件分枝则必须根据处理结果再决定程序运行方向是否改变，因此需要"分枝预测"技术处理的是条件分枝。 第七:L1高速缓存，也就是我们经常说的一级高速缓存。在CPU里面内置了高速缓存可以提高CPU的运行效率。内置的L1高速缓存的容量和结构对CPU的性能影响较大，不过高速缓冲存储器均由静态RAM组成，结构较复杂，在CPU管芯面积不能太大的情况下，L1级高 速缓存的容量不可能做得太大。采用回写(Write Back)结构的高速缓存。它对读和写操作均有可提供缓存。而采用写通(Write-through)结构的高速缓存，仅对读操作有效。在486以上的计算机中基本采用了回写式高速缓存。 第八:L2高速缓存，指CPU外部的高速缓存。Pentium Pro处理器的L2和CPU运行在相同频率下的，但成本昂贵，所以Pentium II运行在相当于CPU频率一半下的，容量为512K。为降低成本Intel公司曾生产了一种不带L2的CPU名为赛扬。(笨笨熊注:现在铜矿及新赛扬的L2缓存与CPU同频，所以高端1G以上的芯片大战中Intel暂时领先于L2只有主频一半或三分之一的AMD的K7) 第九:制造工艺， Pentium CPU的制造工艺是0.35微米， PII和赛扬可以达到0.25微米，最新的CPU制造工艺可以达到0.18微米，并且将采用铜配线技术，可以极大地提高CPU的集成度和工作频率。(注:听说索尼的PS4采用的情感芯片第三代将用0.01微米技术，集成5亿个晶体管，技术进步真可怕) 什么是内存与主板不兼容 “内存与主板不兼容”的故障较为常见，表现为昨天电脑还用的好好的，可是今天一开机，即“嘀嘀”地叫个不停。 只有打开机箱，把内存条取下来重新插一下就好了。注意:在拔插内存条时一定要拔掉主机和电源线，防止意外烧毁内存。 这是故障轻的，严重的话，需要把几个内存插槽都擦拭好几遍，才能把机子点亮。 可是用不了十天半个月，就又会再出现报警的情况。只要你打开机箱把内存插一下就又好了。 你说机器有问题，只要点亮了，就是连续运行十天半个月的一点问题也没有。 显卡的性能指标有那些 基本概述 显卡全称显示接口卡(英文:Video card，Graphics card)，又称为显示适配器(Video adapter)，显示器配置卡简称为显卡，是个人电脑最基本组成部分之一。 显卡的用途是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动，并向显示器提供行扫描信号，控制显示器的正确显示，是连接显示器和个人电脑主板的重要元件，是“人机对话”的重要设备之一。显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分，承担输出显示图形的任务，对于从事专业图形设计的人来说显卡非常重要。民用显卡图形芯片供应商主要包括AMD(ATi)和Nvidia两家 工作原理 数据(data) 一旦离开CPU，必须通过 4 个步骤，最后才会到达显示屏: 1、从总线(bus)进入GPU (Graphics Processing Unit，图形处理器),将CPU送来的数据送到GPU(图形处理器)里面进行处理。 2、从 video chipset(显卡芯片组)进入video RAM(显存),将芯片处理完的数据送到显存。 3、从显存进入Digital Analog Converter (= RAM DAC，随机读写存储模—数转换器)，由显示显存读取出数据再送到RAM DAC进行数据转换的工作(数码信号转模拟信号)。 4、从 DAC 进入显示器 (Monitor),将转换完的模拟信号送到显示屏。 显示效能是系统效能的一部份，其效能的高低由以上四步所决定，它与显示卡的效能(video performance) 不太一样，如要严格区分， 显示卡的效能应该受中间两步所决定，因为这两步的资料传输都是在显示卡的内部。第一步是由 CPU(运算器和控制器一起组成了计算机的核心，成为微处理器或中央处理器，即CPU)进入到显示卡里面，最后一步是由显示卡直接送资料到显示屏上。 基本结构 1)GPU(类似于主板的CPU) 全称是Graphic Processing Unit，中文翻译为“图形处理器”。NVIDIA公司在发布GeForce 256图形处理芯片时首先提出的概念。GPU使显卡减少了对CPU的依赖，并进行部分原本CPU的工作，尤其是在3D图形处理时。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。GPU的生产主要由nVidia与ATI两家厂商生产。 2)显存(类似于主板的内存) 显示内存的简称。顾名思义，其主要功能就是暂时将储存显示芯片要处理的数据和处理完毕的数据。图形核心的性能愈强，需要的显存也就越多。以前的显存主要是SDR的，容量也不大。市面上的显卡大部分采用的是GDDR3显存，现在最新的显卡则采用了性能更为出色的GDDR4或GDDR5显存。显存主要由传统的内存制造商提供，比如三星、现代、Kingston等。 3)显卡bios(类似于主板的bios) 显卡BIOS 主要用于存放显示芯片与驱动程序之间的控制程序，另外还存有显示卡的型号、规格、生产厂家及出厂时间等信息。打开计算机时，通过显示BIOS 内的一段控制程序，将这些信息反馈到屏幕上。早期显示BIOS 是固化在ROM 中的，不可以修改，而多数显示卡则采用了大容量的EPROM，即所谓的Flash BIOS，可以通过专用的程序进行改写或升级。 4)显卡PCB板(类似于主板的PCB板) 就是显卡的电路板，它把显卡上的其它部件连接起来。功能类似主板。 主板CPU插槽类型,CPU插槽结构 我们知道，CPU需要通过某个接口与主板连接的才能进行工作。CPU经过这么多年的发展，采用的接口方式有引脚式、卡式、触点式、针脚式等。而目前CPU的接口都是针脚式接口，对应到主板上就有相应的插槽类型。不同类型的CPU具有不同的CPU插槽，因此选择CPU，就必须选择带有与之对应插槽类型的主板。主板CPU插槽类型不同，在插孔数、体积、形状都有变化，所以不能互相接插。 Socket AM3支持AMD 45纳米产品。支持Hyper-Transport 3.0 传输，与AM2+处理器的最大分别是，在于AM3处理器将同时内建DDR2及DDR3内存控制器，并可向下兼容Socket AM2及AM2+主机板产品。 AMD的Socket AM2+，AM2的下一代接班人。其接口为940针。在07年的第三季度上市。其实AMD原本并没有打算推出AM2+接口的计划，但是由于支持AMD四核K8L处理器的AM3接口推迟到了2008年第二季度发布，在此之间AMD必须找一个过渡性的接口，所以AM2+就应运而生了。需要要注意的是，在AMD官方发表的关于AM2的声明中只是说AM2+能和AM2完全“兼容”。注意是“兼容”，也就是说，CPU插到这两种接口的主板上都可以使用，但是有一点不能忽略，就是“兼容”不等于“支持”。“兼容”只是可以使用，但是有可能会发生性能的损失;只有“支持”，才能完美的运行在其平台上。所以市面上能支持AM2+接口CPU的主板到现在为止几乎没有。现在的AM2+主板说是“支持”，其实只是“兼容”，因为现阶段的主板HyperTransport总线传输带宽，还停留在1.0/2.0的水平，工作频率为1GHz，最高数据传输带宽为2GT/s即8GB/s。而AM2+处理器的HyperTransport总线 3.0则支持最高2.6GHz的工作频率，该频率下数据传输带宽将达到5.2GT/s 即20.8GB/s，是现在的2.6倍。现在 的所谓AM2+主板通过刷BIOS是可以未来AM2+处理器的，但性能的损失也是肯定的。其实等到AM2+处理器出现后，通过刷BIOS的种方法也能够反过来应用到AM2主板上。 我们来看看AM2和AM2+以及AM3之间究竟有什么区别。 区别 ? HT总线的不同:AM2的HyperTransport只是1.0/2.0标准，而AM2+的HyperTransport总线则是3.0的标准。HT 1.0工作频率为1GHz，最高数据传输带宽为2GT/s即8GB/s。而AM2+处理器的HyperTransport总线3.0则支持最高 2.6GHz的工作频率，该频率下数据传输带宽将达到5.2GT/s 即20.8GB/s ? AM2+不支持DDR3，只是过渡性接口 :一个全新的处理器接口，通常是由支持更新的内存类型来界定的，比如AM2就是因为要支持DDR2主板，才诞生的。然而从AM2+接口的规格可以看出，它不支持DDR3，未来的AM3接口才会全面支持DDR3.所以AM2+只能作为一种过渡性接口而存在 ? CPU的频率将会影响HyperTransport:AM2+处理器的频率将会影响到HT总线频率。也就是说，我们所谓的传输带宽将达到5.2GT/s 即20.8GB/s，只是理论上能得到的最高值而已。中关村在线AMD Athlon64 X2 3600+ AM2(65纳米/65W盒) AMD的Socket AM2插槽采用全新设计处理器插槽，其拥有940根针脚，这种处理器内建DDR2内存控制器，可以支持最高DDR2 800的内存。而AMD计划从AM2插槽开始统一处理器的插槽，未来所有的AMD桌面处理器，包括Athlon 64, Athlon 64 X2以及Sempron处理器都会采用这种接口。需要注意的是，目前AMD把AM2架构还是在称为Rev F，到正式发布的时候就可称为AM2，并且AMD宣称这种处理器将官方支持DDR2-533, 667以及800内存，而对手英特尔目前最高内存支持的幅度仅为DDR 667;当然等到第三季度，英特尔推出Conroe核心处理器的时候，英特尔才会逐步引入DDR2 800的支持。 早期CPU插槽类型 Socket 939插槽,是Athlon64处理器所采用的接口类型，针脚数为939针。支持 Socket 939 处理器的主板只需要4层 PCB。使用普通DDR内存。 Socket 940插槽,是Athlon64处理器所采用的接口类型，针脚数为940针。Socket 940接口的处理器支持双通道ECC内存，支持 Socket 940 处理器的主板必须采用6至9层PCB，必须采用带ECC校验的DDR内存。 Socket 754插槽,是Athlon64处理器所采用的接口类型，针脚数为754针。Socket 754 接口处理器支持单通道内存 LGA 775插槽，是Intel 925X Express和Intel 915 Express 芯片组，所采用的接口类型，支持Pentium 4和Pentium 4 Extreme Edition处理器，针脚数为775针。 Socket 478插槽是目前Pentium 4系列处理器所采用的接口类型，针脚数为478针。Socket 478的Pentium 4处理器面积很小，其针脚排列极为紧密。采用Socket 478插槽的主板产品数量众多，是目前应用最为广泛的插槽类型。 Socket A接口，也叫Socket 462，是目前AMD公司Athlon XP和Duron处理器的插座标准。Socket A接口具有462插空，可以支持133MHz外频。如同Socket 370一样，降低了制造成本，简化了结构设计。 Socket 423插槽是最初Pentium 4处理器的标准接口，Socket 423的外形和前几种Socket类的插槽类似，对应的CPU针脚数为423。Socket 423插槽多是基于Intel 850芯片组主板，支持1.3GHz,1.8GHz的Pentium 4处理器。不过随着DDR内存的流行，英特尔又开发了支持SDRAM及DDR内存的i845芯片组，CPU插槽也改成了Socket 478，Socket 423插槽也就销声匿迹了。 Socket 370架构是英特尔开发出来代替SLOT架构，外观上与Socket 7非常像，也采用零插拔力插槽，对应的CPU是370针脚。 Socket 370主板多为采用Intel ZX、BX、i810芯片组的产品，其他厂商有VIA Apollo Pro系列、SIS 530系列等。最初认为，Socket 370的CPU升级能力可能不会太好，所以Socket 370的销量总是不如SLOT 1接口的主板。但在英特尔推出的“铜矿”和”图拉丁”系列CPU， Socket 370接口的主板一改低端形象，逐渐取代了SLOT 1接口。目前市场中还有极少部分的主板采用此种插槽。 SLOT 1是英特尔公司为取代Socket 7而开发的CPU接口，并申请的专利。这样其它厂商就无法生产SLOT 1接口的产品，也就使得AMD、VIA、SIS等公司不得不联合起来，对Socket 7接口升级，也得到了Super 7接口。后来随着Super 7接口的兴起，英特尔又将SLOT 1结构主板的制造授权提供给了VIA、SIS、ALI等主板厂商，所以这些厂商也相应推出了采用SLOT 1接口的系列主板，丰富了主板市场。 SLOT 1是英特尔公司为Pentium ?系列CPU设计的插槽，其将Pentium ? CPU及其相关控制电路、二级缓存都做在一块子卡上，多数Slot 1主板使用100MHz外频。SLOT 1的技术结构比较先进，能提供更大的内部传输带宽和CPU性能。采用SLOT 1接口的主板芯片组有Intel的BX、i810、i820系列及VIA的Apollo系列，ALI 的Aladdin Pro ?系列及SIS的620、630系列等。此种接口已经被淘汰，市面上已无此类接口的主板产品。 SLOT 2用途比较专业，都采用于高端服务器及图形工作站的系统。所用的CPU也是很昂贵的Xeon(至强)系列。Slot 2与Slot 1相比，有许多不同。首先，Slot 2插槽更长，CPU本身也都要大一些。其次，Slot 2能够胜任更高要求的多用途计算处理，这是进入高端企业计算市场的关键所在。在当时标准服务器设计中，一般厂商只能同时在系统中采用两个 Pentium ?处理器，而有了Slot 2设计后，可以在一台服务器中同时采用 8个处理器。而且采用Slot 2接口的 Pentium ? CPU都采用了当时最先进的0.25微米制造工艺。支持SLOT 2接口的主板芯片组有440GX和450NX。 SLOT A接口类似于英特尔公司的SLOT 1接口，供AMD公司的K7 Athlon使用的。在技术和性能上，SLOT A主板可完全兼容原有的各种外设扩展卡设备。它使用的并不是Intel的P6 GTL+ 总线协议，而是Digital公司的Alpha总线协议EV6。EV6架构是种较先进的架构，它采用多线程处理的点到点拓扑结构，支持200MHz的总线频率。支持SLOT A接口结构的主板芯片组主要有两种，一种是AMD的AMD 750芯片组，另一种是VIA的Apollo KX133芯片组。此类接口已被Socket A接口全面取代。 Socket 7:Socket在英文里就是插槽的意思，Socket 7也被叫做Super 7。最初是英特尔公司为Pentium MMX系列CPU设计的插槽，后来英特尔放弃Socket 7接口转向SLOT 1接口，AMD、VIA、ALI、SIS等厂商仍然沿用此接口，直至发展出Socket A接口。该插槽基本特征为321插孔，系统使用66MHz的总线。Super 7主板增加了对100MHz外频和AGP接口类型的支持。 Super 7采用的芯片组有VIA公司的MVP3、MVP4系列，SIS公司的530/540系列及ALI的Aladdin V系列等主板产品。对应Super 7接口CPU的产品有AMD K6-2、K6-? 、Cyrix M2及一些其他厂商的产品。此类接口目前已被淘汰，只有部分老产品才能见到。 接口类型是指显卡与主板连接所采用的接口种类 接口类型是指显卡与主板连接所采用的接口种类。显卡的接口决定着显卡与系统之间数据传输的最大带宽，也就是瞬间所能传输的最大数据量。不同的接口决定着主板是否能够使用此显卡，只有在主板上有相应接口的情况下，显卡才能使用，并且不同的接口能为显卡带来不同的性能。 目前各种3D游戏和软件对显卡的要求越来越高，主板和显卡之间需要交换的数据量也越来越大，过去的显卡接口早已不能满足这样大量的数据交换，因此通常主板上都带有专门插显卡的插槽。假如显卡接口的传输速度不能满足显卡的需求，显卡的性能就会受到巨大的限制，再好的显卡也无法发挥。显卡发展至今主要出现过ISA、PCI、AGP、PCI Express等几种接口，所能提供的数据带宽依次增加。其中2004年推出的PCI Express接口已经成为主流，以解决显卡与系统数据传输的瓶颈问题，而ISA、PCI接口的显卡已经基本被淘汰。目前市场上显卡一般是AGP和PCI-E这两种显卡接口。 AGP是Accelerated Graphics Port(图形加速端口)的缩写，是显示卡的专用扩展插槽，它是在PCI图形接口的基础上发展而来的。AGP是英特尔公司解决电脑处理(主要是显示)3D图形能力差的问题而出台的。AGP并不是一种总线，而是一种接口方式。随着3D游戏做得越来越复杂，使用了大量的3D特效和纹理，使原来传输速率为133MB/sec的PCI总线越来越不堪重负，籍此原因Intel才推出了拥有高带宽的AGP接口。这是一种与PCI总线迥然不同的图形接口，它完全独立于PCI总线之外，直接把显卡与主板控制芯片联在一起，使得3D图形数据省略了越过PCI总线的过程，从而很好地解决了低带宽PCI接口造成的系统瓶颈问题。可以说，AGP代替PCI成为新的图形端口是技术发展的必然. PCI Express(以下简称PCI-E)采用了目前业内流行的点对点串行连接，比起PCI以及更早期的计算机总线的共享并行架构，每个设备都有自己的专用连接，不需要向整个总线请求带宽，而且可以把数据传输率提高到一个很高的频率，达到PCI所不能提供的高带宽。相对于传统PCI总线在单一时间周期内只能实现单向传输，PCI-E的双单工连接能提供更高的传输速率和质量，它们之间的差异跟半双工和全双工类似。 PCI-E的接口根据总线位宽不同而有所差异，包括X1、X4、X8以及X16，而X2模式将用于内部接口而非插槽模式。PCI-E规格从1条通道连接到32条通道连接，有非常强的伸缩性，以满足不同系统 设备对数据传输带宽不同的需求。此外，较短的PCI-E卡可以较长的PCI-E插槽中使用，PCI-E接口还能够支持热拔插，这也是个不小的飞跃。PCI-E X1的250MB/秒传输速度已经可以满足主流声效芯片、网卡芯片和存储设备对数据传输带宽的需求，但是远远无法满足图形芯片对数据传输带宽的需求。 因此，用于取代AGP接口的PCI-E接口位宽为X16，能够提供5GB/s的带宽，即便有编码上的损耗但仍能够提供约为4GB/s左右的实际带宽，远远超过AGP 8X的2.1GB/s的带宽。 尽管PCI-E技术规格允许实现X1(250MB/秒)，X2，X4，X8，X12，X16和X32通道规格，但是依目前形式来看，PCI-E X1和PCI-E X16已成为PCI-E主流规格，同时很多芯片组厂商在南桥芯片当中添加对PCI-E X1的支持，在北桥芯片当中添加对PCI-E X16的支持。除去提供极高数据传输带宽之外，PCI-E因为采用串行数据包方式传递数据，所以PCI-E接口每个针脚可以获得比传统I/O标准更多的带宽，这样就可以降低PCI-E设备生产成本和体积。另外，PCI-E也支持高阶电源管理，支持热插拔，支持数据同步传输，为优先传输数据进行带宽优化。 在兼容性方面，PCI-E在软件层面上兼容目前的PCI技术和设备，支持PCI设备和内存模组的初始化，也就是说过去的驱动程序、操作系统无需推倒重来，就可以支持PCI-E设备。目前PCI-E已经成为显卡的接口的主流，不过早期有些芯片组虽然提供了PCI-E作为显卡接口，但是其速度是4X的，而不是16X的，例如VIA PT880 Pro和VIA PT880 Ultra，当然这种情况极为罕见 显卡:什么是DirectX DirectX并不是一个单纯的图形API，它是由微软公司开发的用途广泛的API，它包含有Direct Graphics(Direct 3D+Direct Draw)、Direct Input、Direct Play、Direct Sound、Direct Show、Direct Setup、Direct Media Objects等多个组件，它提供了一整套的多媒体接口。只是其在3D图形方面的优秀表现，让它的其它方面显得暗淡无光。DirectX开发之初是为了弥补Windows 3.1系统对图形、声音处理能力的不足，而今已发展成为对整个多媒体系统的各个方面都有决定性影响的接口。 DirectX 5.0 微软公司并没有推出DirectX 4.0，而是直接推出了DirectX 5.0。此版本对Direct3D做出了很大的改动，加入了雾化效果、Alpha混合等3D特效，使3D游戏中的空间感和真实感得以增强，还加入了S3的纹理压缩技术。同时，DirectX 5.0在其它各组件方面也有加强，在声卡、游戏控制器方面均做了改进，支持了更多的设备。因此，DirectX发展到DirectX 5.0才真正走向了成熟。此时的DirectX性能完全不逊色于其它3D API，而且大有后来居上之势。 DirectX 6.0 DirectX 6.0推出时，其最大的竞争对手之一Glide，已逐步走向了没落，而DirectX则得到了大多数厂商的认可。DirectX 6.0中加入了双线性过滤、三线性过滤等优化3D图像质量的技术，游戏中的3D技术逐渐走入成熟阶段。 DirectX 7.0 DirectX 7.0最大的特色就是支持T&L，中文名称是“坐标转换和光源”。3D游戏中的任何一个物体都有一个坐标，当此物体运动时，它的坐标发生变化，这指的就是坐标转换;3D游戏中除了场景，物体还需要灯光，没有灯光就没有3D物体的表现，无论是实时3D 游戏还是3D影像渲染，加上灯光的3D渲染是最消耗资源的。虽然OpenGL中已有相关技术，但此前从未在民用级硬件中出现。在T&L问世之前，位置转换和灯光都需要CPU来计算，CPU速度越快，游戏表现越流畅。使用了T&L功能后，这两种效果的计算用显示卡的GPU来计算，这样就可以把CPU从繁忙的劳动中解脱出来。换句话说，拥有T&L显示卡，使用DirectX 7.0，即使没有高速的CPU，同样能流畅的跑3D游戏。 DirectX 8.0 DirectX 8.0的推出引发了一场显卡革命，它首次引入了“像素渲染”概念，同时具备像素渲染引擎(Pixel Shader)与顶点渲染引擎(Vertex Shader)，反映在特效上就是动态光影效果。同硬件T&L仅仅实现的固定光影转换相比，VS和PS单元的灵活性更大，它使GPU真正成为了可编程的处理器。这意味着程序员可通过它们实现3D场景构建的难度大大降低。通过VS和PS的渲染，可以很容易的宁造出真实的水面动态波纹光影效果。此时DirectX的权威地位终于建成。 DirectX 9.0 2002年底，微软发布DirectX9.0。DirectX 9中PS单元的渲染精度已达到浮点精度，传统的硬件T&L单元也被取消。全新的VertexShader(顶点着色引擎)编程将比以前复杂得多，新的VertexShader标准增加了控制，更多的常量，每个程序的着色指令增加到了1024条。 PS 2.0具备完全可编程的架构，能对纹理效果即时演算、动态纹理贴图，还不占用显存，理论上对材质贴图的分辨率的精度提高无限多;另外PS1.4只能支持28个硬件指令，同时操作6个材质，而PS2.0却可以支持160个硬件指令，同时操作16个材质数量，新的高精度浮点数据规格可以使用多重纹理贴图，可操作的指令数可以任意长，电影级别的显示效果轻而易举的实现。 VS 2.0通过增加Vertex程序的灵活性，显著的提高了老版本(DirectX8)的VS性能，新的控制指令，可以用通用的程序代替以前专用的单独着色程序，效率提高许多倍;增加循环操作指令，减少工 作时间，提高处理效率;扩展着色指令个数，从128个提升到256个。 增加对浮点数据的处理功能，以前只能对整数进行处理，这样提高渲染精度，使最终处理的色彩格式达到电影级别。突破了以前限制PC图形图象质量在数学上的精度障碍，它的每条渲染流水线都升级为128位浮点颜色，让游戏程序设计师们更容易更轻松的创造出更漂亮的效果，让程序员编程更容易。 DirectX 9.0c 与过去的DirectX 9.0b和Shader Model 2.0相比较，DirectX 9.0c最大的改进，便是引入了对Shader Model 3.0(包括Pixel Shader 3.0 和Vertex Shader 3.0两个着色语言规范)的全面支持。举例来说，DirectX 9.0b的Shader Model 2.0所支持的Vertex Shader最大指令数仅为256个，Pixel Shader最大指令数更是只有96个。而在最新的Shader Model 3.0中，Vertex Shader和Pixel Shader的最大指令数都大幅上升至65535个，全新的动态程序流控制、 位移贴图、多渲染目标(MRT)、次表面散射 Subsurface scattering、柔和阴影 Soft shadows、环境和地面阴影 Environmental and ground shadows、全局照明 (Global illumination)等新技术特性，使得GeForce 6、GeForce7系列以及Radeon X1000系列立刻为新一代游戏以及具备无比真实感、幻想般的复杂的数字世界和逼真的角色在影视品质的环境中活动提供强大动力。 因此DirectX 9.0c和Shader Model 3.0标准的推出，可以说是DirectX发展历程中的重要转折点。在DirectX 9.0c中，Shader Model 3.0除了取消指令数限制和加入位移贴图等新特性之外，更多的特性都是在解决游戏的执行效率和品质上下功夫，Shader Model 3.0诞生之后，人们对待游戏的态度也开始从过去单纯地追求速度，转变到游戏画质和运行速度两者兼顾。因此Shader Model 3.0对游戏产业的影响可谓深远。 DirectX 10 在DirectX 10的图形流水线体系中，最大的结构性变化就是在几何处理阶段增加了几何渲染单元(Geometry Shader)。几何渲染单 元被附加在顶点渲染单元之后，但它并不像顶点渲染单元那样输出一个个顶点，而是以图元作为处理对象。图元在层次上比顶点高一级，它由一个或多个顶点构成。由单个顶点组成的图元被称为“点”，由两个顶点组成的图元被称为“线”，由三个顶点组成的图元被称为“三角形”。几何渲染单元支持点、线、三角形、带邻接点的线、带邻接点的三角形等多种图元类型，它一次最多可处理六个顶点。借助丰富的图元类型支持，几何渲染单元可以让GPU提供更精细的模型细节。 几何渲染单元赋予GPU自行创造新几何物体、为场景添加内容的神奇能力。灵活的处理能力使GPU更加通用化，以往很多必须倚靠CPU才能完成的工作，现在完全可交由GPU处理。如此一来，CPU就有更多时间处理人工智能、寻址等工作。更令人惊喜的是，几何渲染单元还让物理运算的加入变得更简单，DirectX 10可创建具备物理特性的盒子、模拟刚性物体，物理运算有望在它的带领下逐渐走向普及。可以预见，借助几何渲染单元这一武器，显卡性能将产生质的飞跃，我们也将体验到速度更流畅、画面更精美、情节更细致的游戏 DirectX 10.1 正如以前的DX版本一样，DX10.1也是DX10的超集，因此它将支持DirectX 10的所有功能，同时它将支持更多的功能，提供更高的性能。 DX10.1的一个主要提高是改善的shader资源存取功能，在多样本AA时，在读取样本时有更好的控制能力。除此之外，DX10.1还将可以创建定制的下行采样滤波器。 DX10.1还将有更新的浮点混合功能，对于渲染目标更有针对性，对于渲染目标混合将有新的格式，渲染目标可以实现独立的各自混合。阴影功能一直是游戏的重要特效，Direct3D 10.1 的阴影滤波功能也将有所提高，从而可望进一步提高画质。 在性能方面，DirectX 10.1将支持多核系统有更高的性能。而在渲染，反射和散射时，Direct3D 10.1将减少对API的调用次数，从而将获得不错的性能提升。 其他方面，DX10.1的提高也不少，包括32bit浮点滤波，可以提高渲染精确度，改善HDR渲染的画质。完全的抗锯齿应用程序控制也将是DX10.1的亮点，应用程序将可以控制多重采样和超级采样的使用，并选择在特定场景出现的采样模板。DX10.1将至少需要单像素四采样。 DX10.1还将引入更新的驱动模型，WDDM 2.1。与DX10的WDDM2.0相比，2.1有一些显著的提高。 首先是更多的内容转换功能，WDDM2.0支持处理一个命令或三角形后进行内容转换，而WDDM2.1则可以让内容转换即时进行。由于GPU同时要并行处理多个线程，因此内容转换的即时性不仅可以保证转换质量，还可以提升GPU效率，减少等待时间。另外，由于WDDM 2.1支持基于过程的虚拟内存分配，处理GPU和驱动页面错误的方式也更为成熟。