1.3.5　从维修角度认识显卡

1.从维修角度认识显卡在系统中的作用

笔记本电脑所使用的显卡被称为移动显卡，具有体积小、功耗低等特点。笔记本电脑显卡的主要作用是将显示信息进行转换驱动，并向液晶显示屏提供相关信号。笔记本电脑采用的显卡主要分为集成显卡、核心显卡和独立显卡等。图1-71所示为笔记本电脑主板上的独立显卡。

独立显卡是将显示芯片、显存芯片以及相关电路单独集成到一块PCB上，然后通过相应的接口与主板连接。独立显卡配置显存并且容量很大，不占用系统内存，显示效果和性能强大，但其功耗和发热量相对较大。图1-72所示为笔记本电脑的独立显卡。

集成显卡是将显示芯片、显存芯片以及相关电路都集成到主板上，集成显卡的显示芯片大部分都集成在主板的北桥芯片中，也有部分是单独的芯片。集成显卡通常没有单独的显存，即使配置了单独的显存其容量也相对较小。集成显卡的特点是显示效果与处理性能都相对较低，但其功耗很低，发热量也很小。集成显卡目前正逐渐被独立显卡和核心显卡所取代，但由于集成显卡的成本相对较低，所以在一些低端或对显示性能要求不高的笔记本电脑上仍然可能采用集成显卡。

核心显卡是新一代的智能图形核心，它被整合在CPU中。核心显卡是Intel公司利用自己在制造工艺和架构设计方面的优势而制造的一种显卡类型。核心显卡可利用CPU在运算等方面的优势，获得相对较高的性能，又可以达到较低的功耗。Intel HD Graphics 3000和Intel HD Graphics 4000核心显卡在某些测试中，已经能够达到或超越中低端独立显卡的性能水平。而CPU另一主要生产商AMD公司推出的APU系列处理器中，也同样整合了图形核心。

虽然核心显卡的性能在不断提升，但兴起的时间尚短，很多功能还不能完全满足用户的需求。所以主流的笔记本电脑虽然有核心显卡，但也会再配置一块独立显卡。图1-73所示为整合了图形核心的移动处理器。

2.显卡结构及工作原理

笔记本电脑所采用的独立显卡，主要由GPU（显示芯片）、显存芯片、显卡BIOS芯片、显卡接口和PCB等组成。

GPU全称Graphic Processing Unit，译为图形处理器。GPU是独立显卡的核心，决定了独立显卡的大部分性能。GPU最大的特点是对3D技术的支持。GPU在处理3D图形时，具有“硬件加速”功能，使其处理相关任务时具有相当大的优势。图1-74所示为移动显卡的GPU。

目前市场上的独立显卡基本上都是采用NVIDIA和AMD两家公司的GPU。如图1-75所示为采用NVIDIA公司和AMD公司GPU的笔记本电脑独立显卡。

显存（显卡内存）主要用于存储显示芯片处理过或者即将处理的数据，显存是显卡存储图形、图像数据的存储器。显存是三维运算的主要载体，它的容量大小和运行速度等性能，直接影响到显示芯片性能的发挥，这跟内存对于CPU性能发挥的重要性是相同的。描述显存性能的参数包括：显存容量、显存带宽和显存类型等。

显存容量的大小表现了显存临时存储数据的能力，显存容量越大，渲染2D、3D图形的性能就越高。目前笔记本电脑独立显卡的显存容量主要有2GB、1GB、512MB和128MB等。

显存带宽是指显示芯片与显存之间的数据传输速率，带宽越大显示芯片与显存之间传输速度也就越快。

显存带宽=显存频率×显存位宽/8。显存频率指显存在显卡上工作时的频率，显存频率越高其速度越快。显存位宽是指显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数，位数越大则所能传输的数据越多。目前笔记本电脑独立显卡的显存位宽主要有128bit和64bit等。

目前主要的显存类型有GDDR 5、GDDR 3和GDDR 2等，GDDR 5是新一代的高性能显存。GDDR 5显存采用新架构，拥有更好的容错能力。与之前的显存类型相比，GDDR 5的带宽有很大幅度的提升，从而使性能更加强大，而且其新增加了自动降低空闲显存频率等技术，使得其功耗更低。图1-76所示为显卡上的显示芯片和显存芯片。

显卡BIOS是指固化在显卡一个专用存储器中的程序，BIOS是Basic Input Output System的简称，意思是基本输入/输出系统。显卡BIOS芯片中储存了显卡的硬件控制程序和基本信息。笔记本电脑开机后显卡BIOS芯片中的数据会被映射到内存里，并控制整个显卡的工作。部分显卡支持使用相关程序对显卡BIOS进行改写或升级。图1-77所示为一款独立移动显卡的BIOS芯片。

笔记本电脑的独立显卡不预设任何输出接口，而与主板的接口大部分都是基于PCI Express总线制定的，但彼此之间并不一定互相兼容。图1-78所示为笔记本电脑主板上的独立显卡接口。

MXM接口标准是一种被广泛采用的笔记本电脑独立显卡接口标准，由显卡核心芯片制造商NVIDIA公司倡导，并受到了很多相关公司的支持。

MXM即Mobile PCI Express Module，是一种基于PCI Express总线的移动显卡接口标准。使用MXM接口的笔记本电脑，方便了独立显卡在升级和维修中的替换。根据独立显卡PCB尺寸的大小和Pin数的不同，MXM接口标准可分为MXM-Ⅰ、MXM-Ⅱ、MXM-Ⅲ、MXM-Ⅳ和MXM-HE等几种不同的类型。

3.由显卡问题导致的常见故障

由于笔记本电脑显卡问题导致的故障主要包括开机无显示、花屏和死机等。

开机无显示的故障主要是由于笔记本电脑的独立显卡与主板之间连接出现问题造成的，处理此类故障应检查主板显卡插槽和显卡接口是否存在接触不良或者物理损坏等问题。花屏故障主要是由于显卡驱动出现问题导致的。如果更换了新的显卡，由于新显卡和主板存在不兼容或者显卡与其他硬件不兼容，都可能导致死机的故障。