顯示卡

顯示卡（Display Card）簡稱顯卡，也稱圖形卡（Graphics Card），是電腦上以圖形處理器（GPU）為核心的擴展卡，用途是提供中央處理器以外的微處理器幫助計算圖像資訊，並將電腦系統所需要的顯示資訊進行轉換並提供逐行或隔行掃描信號給顯示裝置，是連接顯示器和主板的重要元件，是「人機互動」的重要設備之一。顯卡有時被稱為獨立顯卡或專用顯卡，以強調它們與主板上的集成圖形處理器（集成顯卡）或中央處理器 (CPU) 的區別。

進入21世紀後電子遊戲產業和新媒體對圖像處理性能的市場需求是推進顯卡技術發展和革新的主要推動力量，其中獨立顯卡以NVIDIA和AMD之間的雙頭壟斷為主要格局。隨著計算性能的提升，顯卡也開始被用在其它非圖像處理的用途上，比如獲取加密貨幣（俗稱「挖礦」）和人工智慧（人工神經網絡的加速計算）。

## 工作原理及模式

顯示卡是插在主板上的擴展槽裡的（現在一般是PCI-E插槽，此前還有AGP、PCI、ISA等插槽），主要負責把主機向顯示器發出的顯示信號轉化為一般電器信號，使得顯示器能明白個人電腦在讓它做什麼。顯示卡的主要晶片叫「顯示晶片」（Video Chipset）也叫GPU或VPU（圖形處理器或視覺處理器），是顯示卡的主要處理單元。顯示卡上也有和電腦記憶體相似的儲存器，稱為「顯示記憶體」，簡稱顯存。

早期的顯示卡只是單純意義的顯示卡，只起到信號轉換的作用；目前的顯示卡一般都帶有3D畫面運算和圖形加速功能，所以也叫做「圖形加速卡」或「3D加速卡」。PC上最早的顯示卡是IBM在1981年推出的5150個人電腦上所搭載的MDA和CGA兩款2D加速卡。

顯示卡通常由匯流排介面、PCB板、顯示晶片、顯示記憶體、RAMDAC、VGA BIOS、VGA端子及其他外圍元件構成，現在的顯示卡大多使用VGA、DVI、HDMI介面或DisplayPort介面。

### 集成顯卡

作為使用顯卡的替代方案，影片硬體可以集成到主板、CPU 或片上系統中作為集成顯卡（integrated graphics），相應的作為主板擴展的顯卡則稱為獨立顯卡。一些主板支持同時使用集成顯卡和獨立顯卡來為單獨的顯示器供電。集成顯卡的主要優點是：成本低、緊湊、簡單和低能耗。集成顯卡的性能通常低於獨立顯卡，因為集成顯卡內的圖形處理單元需要與 CPU 共享系統資源。另一方面，獨立顯卡具有單獨的隨機存取存儲器 (RAM)、冷卻系統和專用電源調節器。獨立顯卡可以卸載工作並減少 CPU 和系統 RAM 的記憶體總線爭用，因此除了提高圖形處理性能外，電腦的整體性能也可以提高。這種性能改進可以在影片遊戲、3D 動畫和影片編輯中看到。

AMD 和英特爾都推出了支持將 GPU 集成到與 CPU 相同的晶片中的 CPU 和主板晶片組。AMD 以「加速處理單元」（APU）作為商標來宣傳集成顯卡的 CPU，而英特爾則以「Intel HD Graphics」作為品牌來宣傳類似技術。

## 總線介面類型

### ISA顯示卡

ISA顯示卡是以前最普遍使用的VGA顯示器所能支援的古老顯示卡。

### VESA顯示卡

VESA是「Video Electronic Standards Association」（影像電子工程標準協會）的縮寫，由多家電腦晶片製造商於1989年聯合創立。1994年底，VESA發表了64位架構的「VESA Local Bus」標準，80486的個人電腦大多採用這一標準的顯示卡。

### PCI顯示卡

PCI（Peripheral Component Interconnect）顯示卡，通常被使用於較早期或精簡型的電腦中，此類電腦由於將AGP標準插槽移除而必須仰賴PCI介面的顯示卡。目前已知被多數的使用於486到Pentium II早期的時代。目前已知最新型的PCI介面顯示卡，是GeForce GT 610 PCI、ATI HD 4350 PCI、ATI HD 5450 PCI、ATI HD 5450 Silence 512MB DDR3 PCI。

### AGP顯示卡

AGP（Accelerated Graphics Port）是英特爾（Intel）公司在1996年開發的32位元匯流排介面，用以增進電腦系統中的顯示效能。分有AGP 1X、AGP 2X、AGP 4X及最後的AGP 8X，頻寬分別為266MB/s、533MB/s、1066MB/s、以及2133 MB/s。其中AGP 4X以後已跟之前電壓不相容。ATI公司的Radeon HD 4670、HD 3850，是當年性能最強的消費級AGP圖形加速卡。

### PCI Express顯示卡

PCI Express（亦稱PCI-E）是顯示卡最新的圖形介面，用來取代AGP顯示卡，面對日後3D顯示技術的不斷進步，AGP的頻寬已經不足以應付龐大的數據運算。現時的顯示卡可支援多顯示卡技術（NVIDIA的SLi、NVLink和AMD/ATI的CrossFire）。

### 外接PCI Express顯示卡

用USB或Thunderbolt高頻寬線材連接到外接PCI Express顯示卡盒，需要用獨立電源供應。

## 顯示器接口

以下為常用的顯示器接口：

- ADC - 蘋果顯示器端子
- D-sub -大多數人都稱呼VGA端子
- 13W3 - 類比視訊接口，在早期圖形工作站中普遍使用。
- DVI - 數位視訊接口，與D-sub接頭共存於現時市場中，可以轉接成D-sub接頭
- mini-DVI - 蘋果公司所使用，就是DVI的縮小版，可以轉成DVI或D-sub
- HDMI - 影音家電接口，現在的顯示卡普遍使用，可以轉為DVI接頭
- DisplayPort - 與HDMI競爭的新型接口
- Mini DisplayPort - DisplayPort的演進版本
- LFH - DMS-59接口前身
- DMS-59 - 一種可同時輸出兩組類比與兩組數位信號的接口
- USB Type-C
- Thunderbolt -一種由蘋果和英特爾共同開發的高速數據接口，向下兼容Mini DisplayPort設備，新一代使用USB 3.1 Type C。

## 著名公司

### 仍在運營

#### 晶片製造商

- Apple
- Intel
- NVIDIA
- AMD

#### 品牌

- VIA（威盛電子）
- ASUS（華碩）
- GIGABYTE（技嘉）
- MSI（微星科技）
- Leadtek（麗臺科技）
- PowerColor（撼訊）
- Galaxy（影馳科技）
- 柏能集團(zotac、inno3d)
- HIS（基恩資訊）
- XFX
- ASRock（華擎科技）
- COLORFUL（七彩虹）
- BIOSTAR（映泰集團）
- GUNNIR（藍戟）
- Maxsun（銘瑄）

### 已退出市場：

- 3dfx （已被NVIDIA收購）
- 3DLABS
- Accel Graphics
- Avance Logic
- Appian
- Artist Graphics
- Ark Logic
- ATI（冶天，已被AMD收購）
- Canopus（康能普視）
- Cirrus Logic（凌雲邏輯）
- Colorgraphic（彩圖）
- Creative（創新）
- DEC（迪吉多）
- Diamond Multimedia（帝盟）
- Dynamic Pictures
- Everex
- EVGA（艾維克）
- Genoa（熱那亞）
- Headland
- Hercules（大力神）
- I-O DATA
- Intense3D
- IXMicro
- Kasan
- Lung Hwa（隴華）
- Macronix（旺宏）
- Matrox（邁創）
- Matsushita（松下）
- Motorola（摩托羅拉）
- Mpact
- NEC（日本電氣）
- Number Nine
- Orchid（蘭花）
- OAK
- PowerVR
- Quantum3D（昆騰3D）
- Realtek（瑞昱）
- RealVision
- Rendition
- S3 Graphics
- Sigma Designs
- SiS（矽統）
- STB Systems
- STMicroelectronics（意法半導體）
- Tandy（坦迪）
- Tech Source
- Trident（泰鼎）
- Tseng Labs（曾氏）
- Western Design Center（西方設計中心）
- Weitek
- XGI（圖誠）

## 基本資料

- 日語原文：顯示卡
- 連接至：主板
- 連接至：ISA
- 連接至：MCA
- 連接至：VLB
- 連接至：PCI
- 連接至：AGP
- 連接至：PCI-X
- 連接至：PCI-Express
- 連接至：MXM
- 連接至：其他
- 連接至：顯示器
- 連接至：VGA端子
- 連接至：DVI
- 連接至：AV端子
- 連接至：S-端子
- 連接至：色差端子
- 連接至：HDMI
- 連接至：DFP
- 連接至：DMS-59
- 連接至：DisplayPort
- 上行途經：其他
- 尺寸：280