多数不合格!16款显卡挑战DVI极限
DVI接口的优异特性表明它将是未来液晶显示器的标准配置。但传统的D-Sub接口也在不断完善着自身性能,我们凭肉眼几乎已经很难分辨出DVI与D-Sub两种接口在清晰度、几何性能上的差异。而厂商为了兼容性的考虑,往往在产品上设计DVI接口的同时,也保留了D-Sub接口。
本次测试的主角——苹果23英寸液晶显示器
而DVI作为大势所趋,在被更多厂商采用的同时,更有“激进”分子已经彻底抛弃了D-Sub,全面转向了无所不能的DVI接口,这个厂商就是苹果Apple,具体产品就是Apple Cinema Displays系列的液晶显示器,这个系列的产品只提供了一个DVI接口作为显示信号的输出。
我们也刚刚完成了其中23英寸产品的评测。而从测试过程中DVI接口遇到的一些情况来看,有关DVI兼容性的问题也应该引起我们的注意了。虽然今天来看苹果的例子还只是个别中的个别,但随着DVI在日后的普及,相信会有更多单DVI接口的LCD会涌向市场,而那时关于兼容性的问题将会变得愈发棘手,因而现在就有必要对此作出讨论,以及去寻找更积极的解决方式。
苹果这款23英寸液晶显示器仅提供了一个DVI接口
因此也就带来了一些难以预料的麻烦……
作为媒体,我们只能由点及面引出话题,而至于更深层次的分析与论证,受能力所限,编辑个人对相关知识与技术的了解也十分匮乏,所以在这里希望各路高手能不吝赐教,畅所欲言,从实际意义的角度去剥除谬理,明辨是非!相信无论是读者还是我们自己都会从中受益匪浅。<
作为一款宽屏幕的液晶显示器,1920×1200的分辨率也非普通显示器可比拟。至于这个分辨率会为我们带来哪些感受,在这里我们引用此前文章对这款产品的的评述:
“·它的可视面积大于17英寸LCD 1.73倍,意味着它提供了更为宽广的视觉感受,这一点在欣赏DVD时体会的尤为明显。
·实际可显示内容大于17英寸LCD 1.75倍,意味着一屏幕可以显示更多、更丰富的内容,你甚至可以并排放置两个窗口,一个编辑文档,另一个浏览网页。
·而从长远的角度看,它可以支持1080P的数字高清晰格式(1920×1080),而目前能做到的还只是几家大厂的宽屏幕产品。”
一块资质过硬的显卡是实现DVI高分辨率输出的保证!
当然了,在享受大屏魅力之前,我们也需要检查一下自己的显卡是否可以提供高分辨率的支持,也许有些朋友会有疑问:我的显卡是XX的XXXX,支持一个1920的分辨率也会有困难吗?
是的,对于一台仅提供DVI接口的液晶显示器,如果要满足它1920×1200的超高分辨率,的确需要显卡拥有过硬的资质才能实现这一点。这不仅仅是显卡提供DVI接口就可以,而是提供的DVI接口是否可以应对1920×1200分辨率所提出的严峻挑战。而坦白的讲,在今天市场市场上的主流显卡中,70%以上的产品“资质不合格”。
编辑在评测过程中所做的笔记
这些显卡虽然一样提供了DVI接口,但在1920×1200分辨率面前却会变得形同虚设,黑屏、无法进入桌面、画面跳动以及无自检等等。这些就是前面所提到的兼容性问题,而我们的话题也将从这里展开。<
我们并没有特意去征集产品,利用手头资源挑选了NVIDIA、ATI以及S3的15款显卡完成测试。其中有5款显卡不能支持1920×1200的画面输出,而你正在使用的显卡也许也在这6款的范围之内。下面就来看一下测试结果:
注:“红字”表示这块显卡不能正常显示1920×1200分辨率,因而没有通过测试。而“蓝字”则表示显卡通过了测试。
这16款显卡按照AGP平台与PCI-E平台划分:
● AGP平台:
昂达 GeForce FX5200 [64MB]
恩雅 GeForce FX5700LE [64MB]
微星 GeForce FX5700 [128MB]
NVIDIA GeForce FX5700 Ultra [128MB]
XFX GeForce FX5700 Ultra [128MB]
旌宇 GeForce 6600 [128MB]
影驰 GeForce 6800 Ultra [256MB]
ATI Radeon 9800Pro [256MB]
冠盟 Radeon 9550 [64MB]
迪兰恒进 Radeon 9200 [64MB]
S3 S8CE [128MB]
两块完全公版设计的5700Ultra,做工、用料都完全一致
但测试结果却有天壤之别……
● PCI-E平台:
NVIDIA GeForce 6800 Ulra [256MB]
NVIDIA GeForce 6600 [128MB]
盈通 X850XTPE [256MB]
AIT X700 Pro [256MB]
下面就和我们一起来揭开那些“问题”显卡的真相。<
虽然本次测试的重点依旧是显卡部分,但并非去考量显卡的3D性能,因而测试平台也就无关紧要了。关于AGP部分的测试,编辑就用自己的机器搭建了测试平台,具体配置如下:
硬件系统 | |
处 理 器 | Intel CelronD 325(2.53GHz) |
主 板 | 技嘉848P |
内 存 | 勤茂DDR400 256MB×2 |
硬 盘 | Seagate 7200.7 80GB |
显 示 器 | 苹果 23英寸 Cinema Displays |
驱动程序 | |
显卡驱动 | Forceware 66.93 Catalyst 4.11 |
操作系统 | 中文Windows XP + SP1 |
硬件系统 | |
处 理 器 | AMD Althon64 FX55(2.6GHz) |
主 板 | 微星 nForce 4 SLI |
内 存 | 威刚DDR400 512MB×4 |
硬 盘 | Seagate 7200.7 60GB |
显 示 器 | 苹果 |
驱动程序 | |
显卡驱动 | Forceware 66.93 Catalyst 4.11 |
操作系统 | 英文Windows XP + SP1 |
相信有些朋友看过此前extremetech.com用专用的示波器来测试显卡的DVI性能,它通过仪器绘制出来的“眼图”来表明DVI在输出能力上的差异。在测试中NVIDIA与ATI均有产品落马,当然这也不能完全将责任归咎于芯片级厂商,extremetech指出:DVI输出能力的强弱与显卡厂商也不无关系,因为显卡的选料、PCB的布线、甚至一颗电容的位置都会对最终的DVI输出构成影响。不过我们并不认为这会直接影响到显卡的DVI接口是否可以输出画面,而它对画面输出质量构成的影响倒是值得注意。
extremetech使用专用的示波器来测试显卡的DVI性能
一台专用示波器的价格大约是7万美元,这显然不是我们能够承担的。而我们本次评测则以简单化、直观化的方式考量DVI的输出性能,我们将显卡能否毫无瑕疵的支持1920×1200的分辨率,作为衡量该款显卡DVI性能的唯一标准。
如果这款显卡可以顺利点亮显示器,并且稳定工作在1920×1200的分辨率下,那么它就通过测试,反之则是不通过。另外在测试过程中,每一款可以工作在1920×1200的分辨率下的显卡,都提供了相当稳定画质,没有出现我们此前认为会出现的画面跳动、闪烁等问题。<
为了增强显卡DVI的输出性能,厂商通常通过一枚TMDS信号发生器(以下简称TMDS)来实现这一点,这个TMDS发生器就是集成在显卡PCB上的一枚芯片,它基于了TMDS(transition minimized differential signaling)协议。
显卡DVI与显示器的沟通(详情点击放大)
在显卡上我们看到的是TMDS信号发生器,它负责将待传送信号编码、压缩,然后传送给液晶显示器,而在显示器内部会配有TMDS信号接收器,他负责将收到的数据解压缩、解码后形成可显示的信号,这也就构成了一套完整的DVI显示系统。
DVI 1.0规定了单通道TMDS带宽为27.15~165MHz,可提供最低640×480@60Hz到最高1920×1200@60Hz的显示能力。
我们最常见的是Silion Image的TMDS,它的位置通常会靠近DVI接口,这样也就为消费者的选购提供了便利,我们一眼就可以辨认这块显卡是否搭载了独立TMDS芯片。
设计在显卡上的独立TMDS(可结合上图观看,点击放大)
当然,这块芯片也并不是DVI的全部,实际上在GPU内部也大都会集成TMDS发生器,否则显卡有可能面对根本不支持DVI的窘境。但GPU集成的TMDS通常性能较弱,主要表现为它不能提供足够的带宽,在遇到高分辨率显示时就会无能为力。
这一点对于
在下面的实际测试部分,我们也会为每款显卡加上“内置/独立TMDS”的标注。
● 关于显示器的消隐期
消隐期、分辨率与带宽的关系(点击放大)
在这里还涉及到一个消隐期的问题。消隐期是指显示器显示两幅画面之间切换的时间,通常LCD将这个指标会保持在5%,而LCD的消隐期则会长更一些。消隐期越长,所占用的带宽就越大,也就越不利于高分辨率的实现。所以要达到1920×1200的超高分辨率输出,显示器的消隐期也要控制在一定的范围之内。<
“”表示测试失败
“”表示测试成功
斯巴达克 GeForce4 MX4000 [64MB] 内置TMDS
我们没有对这块显卡抱有任何奢望
基于NV18b核心的MX4000是
昂达 GeForce FX5200 [64MB] 内置TMDS
基于DirectX 9的5200虽然在功能架构上先进了许多,但对比MX4000它也没有任何改善,同样无法点亮23英寸的液晶显示器。
恩雅 GeForce FX5700LE [64MB] 内置TMDS
5700LE没能通过测试并不以外,因为市场上的主流显卡大多如此
很遗憾,今天市场的主流产品5700LE也倒在了“苹果”面前,恩雅的这款5700LE虽然可以通过系统的自检,但却无法进入桌面。
微星 GeForce FX5700 [128MB] GPU内置TMDS
与5700LE同属NV36核心,也没有搭载独立TMDS
没有通过测试在我们意料之中
5700与5700LE都同属于NV36核心,两块显卡所遇到的问题也几乎相同,都是通过自检后系统保持黑屏状态,无法进入桌面。
NVIDIA GeForce FX5700 Ultra [128MB] GPU内置TMDS
依然是NV36核心的5700U,依然没能实现1920×1200分辨率的输出。
XFX GeForce FX5700 Ultra [128MB] 独立TMDS
XFX的这款产品与上面的5700U都同属公版设计,两块卡无论从板型、用料均保持一致,唯一的区别仅是XFX的5700U搭载了独立的TMDS芯片,因而它正确无误而且一路顺利的实现了1920×1200的分辨率。
关于这两款5700U,我们对它们进行了更详尽的测试,以证明独立TMDS对DVI接口的重要性。这一点会在文章后面的篇幅中为您详细介绍。
旌宇 GeForce 6600 [128MB] GPU内置TMDS
但它也完美的通过了测试,这也说明GPU内置TMDS性能已经有所加强
当我们测试到AGP版的6600时,发现这款没有搭载TMDS芯片的显卡也一样可以支持到1920×1200的分辨率。而在此前的测试中,NVIDIA显卡都需要借助外置TMDS才能做到这一点。因此我们在这里也可以得出结论:NV43核心内置的TMDS在性能上已经有所加强。
影驰 GeForce 6800 Ultra [256MB] GPU内置TMDS
不出所料,6800U没有搭载TMDS芯片的情况下,以同样提供了良好的画质以及1920×1200的分辨率。
<● ATI部分测试:
内置TMDS的9200对高分辨率的输出并不理想,它无法点亮苹果的23英寸液晶显示器。
ATI Radeon 9550 [64MB] 内置TMDS
9550的表现让我们有些意外,同样作为主流价位的显卡
9550却可以支持1920×1200。略显遗憾的是使用这款显卡无法看到系统自检
虽然也是面对主流市场的产品,但9550却可以支持1920×1200的分辨率。不过有些意外,在用这款9550进行测试的时候,会出现看不到系统自检的问题,我们是在“摸黑”的情况下进入的操作系统。
ELSA Radeon 9800Pro [256MB] 内置TMDS
虽然是03年3月推出的GPU,但9800Pro依然提供了完美的高分辨率输出。而且我们需要注意,9800Pro是内置的TMDS,并非外接Silion Image的芯片,能提供这样的性能已经也让我们相当满意。
● S3部分测试
原厂S8 CE
搭载独立TMDS的S8CE顺利通过了测试
由于S8CE本身不具备DVI的输出功能,因此显卡就必须要搭配独立的TMDS。这样去实现1920×1200的高分辨率输出当然也没有任何问题。
● PCI-E部分测试
在PCI-E平台下,参测的4款显卡均通过了测试,当然这和PCI-E的架构并无关系,而关键还是在于全新的GPU核心在DVI输出方面的改进。而且我们有理由相信,将来的显卡将全面超越目前的瓶颈,1920×1200相信也不再会是问题。
NVIDIA GeForce 6800 Ulra [256MB]
NVIDIA GeForce 6600 [128MB]
盈通 X850XTPE [256MB]
AIT X700 Pro [256MB] <
我们选择测试的两款5700U均为公版P190板型,一款为NVIDA的工程样卡,另一款是XFX的产品。从图上我们也可以看到,二者在设计、用料方面均完全保持一致,但在DVI的输出上却有着天壤之别。
两块设计一样的5700Ultra
● 基准测试——NVIDIA工程样卡落于马下
我们首先测试了NVIDIA原厂的5700U。这款显卡可以正常点亮显示器,但在未加载驱动的情况下,只能保持在1600×1200的分辨率。随后我们安装了66.93的驱动,重启之后却无论如何也进入不了系统,在自检后就始终保持在黑屏状态,测试宣告失败。
XFX的5700U在做工上与公版产品如出一辙,区别仅在于PCB上搭载了独立的TMDS芯片,并且采用了双DVI设计。独立TMDS为它注入了强劲的动力,5700U正确无误而且一路顺利的实现了1920×1200的分辨率。
两块显卡的同一个位置
左侧的搭载了TMDS芯片,而右侧的则空空如野
就这一个看似微不足道的区别,造成了它们在高分辨率输出时的巨大差异
● 双DVI输出测试——证实TMDS的有效性
由于23英寸LCD可以在XFX 5700U显卡的任意DVI接口上实现1920×1200分辨率显示。这样我们就不能肯定TMDS是否起到了决定性因素,因此我们又作出了以下的测试,去验证不同的接口顺序(远离TMDS与紧挨TMDS)是否会对画面的输出构成影响。
测试一:当我们将23英寸LCD接入远离TMDS的DVI接口,另一款17英寸LCD接入紧挨TMDS的DVI接口,此时苹果LCD可以看到自检但无法进入系统,而17英寸LCD虽然可以进入桌面,但却看不到任何图标,同时也不能进行任何操作。因此宣告失败。
测试二:我们互换了两台LCD的DVI接口顺序,此时苹果LCD黑屏、17英寸LCD可以顺利进入系统,并且在桌面属性中我们可以激活苹果的液晶显示器。这也只能算是勉强通过测试。
编辑用自己的机器搭建的测试平台
● DVI+D-Sub输出测试——证实TMDS的有效性
在两台LCD互换了显卡DVI接口后,23英寸LCD对1920×1200分辨率的支持由“不可能”转变为了“可能”。
随后我们使用DVI+D-Sub(通过DVI转接头)来分别接驳两台显示器,来进一步探求TMDS对DVI输出的影响。
测试三:23英寸LCD接远离TMDS的DVI接口,17英寸LCD通过转接头接紧挨TMDS芯片的DVI接口。此时两台LCD均可以看到自检画面,但17英寸又出现了进入系统后没有图标、不能进行任何操作的问题。而23英寸苹果则在自检过后就处于黑屏状态,失败。
测试四:23英寸LCD接紧挨TMDS的DVI接口,17英寸LCD通过转接头接远离TMDS芯片的DVI接口。此时两台LCD均可以看到自检、并且正常进入系统,一切正常。
下面我们就以上的测试结果作出了分析……<
双DVI输出时:
·当23英寸LCD接驳远离TMDS的DVI接口,不能正常显示
·当17英寸LCD接驳紧挨TMDS的DVI接口,不能正常显示
·当23英寸LCD接紧挨TMDS的DVI接口,可以正常显示
·当17英寸LCD接远离TMDS的DVI接口,可以正常显示
单DVI输出时(第二个DVI接有转接头):
·当23英寸LCD接驳远离TMDS的DVI接口,不能正常显示
·当17英寸LCD接驳紧挨TMDS的DVI接口,不能正常显示
·当23英寸LCD接紧挨TMDS的DVI接口,可以正常显示
·当17英寸LCD接远离TMDS的DVI接口,可以正常显示
从上面的测试结果我们可以得出以下推论:测试过程中,23英寸LCD只有在接入紧挨TMDS的DVI接口时,才可以借助独立TMDS提供的高带宽(165MHz)实现1920×1200的输出。反之则必须通过GPU内置的TMDS实现DVI输出,而内置TMDS性能较弱,所提供的带宽无法满足1920×1200的分辨率的输出。
综合上述16款显卡的测试结果,我们也更加肯定了TMDS对于显卡DVI信号输出的重要性。而对于准备选购大屏幕液晶显示器的朋友,您也应该考虑显卡的DVI性能强弱了,因为它直接关系到你是否可以接驳大屏液晶显示器。<
在XFX的5700U上,我们看到的依然是Silicon Image的TMDS芯片,型号为SiI 1162。这也是我们在显卡上最常见到的TMDS,包括NVDIA的Quardo FX 1300、ATI X850XT PE,都同样搭载的是这枚芯片。
今天“上镜率”最高的TMDS芯片——Silicon Image的SiI 1162
在PCPOP评测室,独立TMDS的显卡中有95%使用了SiI 1162这枚芯片
我们在Silicon Image的官方网站上查询到了这款芯片的规格:带宽25~165MHz,这也完全符合DVI 1.0的规范。此外,网站上对SiI 1162标称的最大分辨率为1600×1200,这与我们实际测试的结果并不吻合,难道1920×1200是“超频”运行的结果吗?
实际上,在DVI的一份资料中提到,单通道DVI 165MHz的带宽最大可以支持到3840×2400(WQUXGA)的分辨率,已经完全等同于双通道DVI的效果,而这又是怎么做到的呢?
这需要通过两个方面协同配合去实现:第一是要降低消隐期,第二则是降低显示器的刷新率,二者缺一不可。
在单通道165MHz带宽下实现3840×2400分辨率,需要满足的两个条件
由于LCD不同于CRT使用电子枪的工作方式,LCD是通过液晶偏转的特性来完成画面的显示,因此消隐期可以控制的很低。当然如果希望实现高分辨率的输出(例如1920×1200),还要将这个消隐期控制的更低才可以,而这也需要“体制”更好的显示器才可以完成。
而刷新率的降低也有助于将有限的带宽释放出来,以传送更多的数据信号。但目前主流显卡以及显示器都以60Hz作为刷新率的底限,而要去实现更低的刷新率,就需要一些其他的方法了。<
通过降低消隐期与刷新率的方法实现超高分辨率的输出显得有些极端,或者说很难实现。而通常厂商会采用在显卡PCB上搭载多个TMDS(实现了多通道的效果),或者采用性能更强的TMDS这两种方式来完成更高分辨率的输出。
在NVIDA的Quadro FX 1300上,我们就看到了双TMDS的设计。FX1300依然搭载的依然是SiI 1162芯片,只不过这回是×2。相应的,DVI输出带宽也就是165MHz×2=330MHz,通过这种方式也就可以实现3840×1200的更高分辨率。
而在Quadro FX2000上则搭载了3枚TMDS信号发生器
正面一颗,背面有两颗
另外,Silicon Image也在03年6月推出型号为SiI 1172的TMDS,其带宽达到了225MHz,因而它也可以提供2048×1536的高分辨率输出。
关于独立TMDS,除去Silicon Image外,还有Thine、Philips以及VIA的产品应用的也比较广泛。
从两年前的Ti4200到今天的S8 CE都可以看到它的身影
我们比较常见的是Thine THC63DV164这款芯片,从此前Ti4200到今天的S8 CE显卡上我们依然可以看到它的身影,可谓老而弥坚了。THC63DV164的带宽170MHz,略高于Silicon Image的产品,而且比较有意思的,由于同属于64针的TQFP封装,所以在Thine的官方网站上特别注明THC63DV164与Silicon Image的SiI 164芯片可以互换,由此可见后者在业内的影响力有多大了。
相信很多朋友都会有疑问,为什么显卡DVI部分的“缩水”现象会如此严重,这枚小小的芯片究竟价值几何?这也就是我们下面所要谈到的话题……<
● TMDS的前世今生
在早期的显卡上,由于显示核心不具备DVI输出功能,因此必须要通过搭载独立的TMDS才能实现DVI的正常输出,因此那时遇到的问题还局限在能否提供DVI输出,而非今天的DVI输出的强与弱。
随着GPU性能的加强,在核心内部也集成了TMDS模块,这样显卡就可以直接通过GPU提供的功能输出DVI画面。这样设计的好处也显而易见——它直接降低了显卡成本。
这样的一枚芯片价值几何呢?
但在降低成本的同时,DVI的性能也随之降低。通过前面的测试我们已经可以看出,一枚小小的TMDS芯片会对显卡DVI输出带来多大的改观。不过很遗憾,今天的主流显卡大多省去了这枚芯片。
● 2美元换来DVI性能质的飞跃
在咨询了显卡厂商的工程师后,我们了解到一枚TMDS芯片的价格大约在1~2美元之间,折合人民币约十几元,这个价钱已经可以将显卡拉低或拉高一个档次,而对于早已进入微利时代的厂商而言,当然也决不会对这十几元人民币视而不见。
在NVIDA的工程样卡上也省去了独立的TMDS
因而相当一部分显卡制造商选择了舍去TMDS,通过GPU内置的TMDS完成DVI的输出。这一点在高端显卡上反映的并不明显,因为高端显卡自身会有一个价格空间去承受这些额外的成本支出。而主流显卡则完全大相径庭,这部分产品本身定位偏低,而且又处于价格战的氛围之中,因而也就注定了它们会对成本的变动极为敏感。
● 辨证看待显卡的TMDS
更何况今天在PCB、电容上缩水的显卡比比皆是,一块TMDS芯片又何足挂齿呢?这就更需要我们辨证的去看待这个问题了。
对于经济实力有限的消费者,我们可以告诉您:在17英寸LCD的标准分辨率下(1280×1024),今天决大多数显卡都可以提供令人满意的DVI输出效果,您大可不必在意显卡是否搭载了独立TMDS芯片。
如果要实现2480×1536的超高分辨率,双TMDS的专业卡是您不错的选择
而对于准备购买大屏幕液晶显示器的消费者,无论将来使用1600×1200或者1920×1200的分辨率,关于显卡DVI的性能都应该引起您的注意,我们给出的建议是选择搭载独立TMDS的显卡产品,它可以确保您的显卡在高分辨率下依旧可以提供完美的DVI输出效果。<
在我们列举的16款显卡中,还有很多是并未进入主流市场的产品,例如PCI-E,以及一部分高端显卡。之所以将它们列入其中,是因为这部分产品代表的是一种趋势,就像我们现在提到的23英寸液晶显示器一样,虽然离普及尚有距离,但它们却指引出了相关产品的反展方向。
测试中……
对于5700LE这类市场上的“绝对主力”,我们很少能看到搭载独立TMDS的产品,也就是说大部分5700LE都不能支持1920×1200的DVI输出……。当然鱼与熊掌不可兼得,在主流市场上,价格才是硬道理。
而测试结果虽然反映出当前主流显卡的一些弊端,但同时我们也欣喜的看到,高端显卡凭借架构、设计以及做工的优势,已经完全可以“摆平”23英寸这类高分辨率显示器。而今天的高端产品在明天将步入主流价位,可以让更多的普通消费者轻松拥有,因而类似的DVI兼容问题相信也会走入历史。
最后,我们的测试意在抛砖引玉,希望大家在关注显卡3D性能、2D画质以及DVI画质之外,能将DVI兼容性的问题也考虑进来。毕竟05年将是大屏幕液晶显示器高速发展的一年,一定会有更多消费者先期享受到大屏幕的震撼,而DVI对于液晶显示器的重要性又不言而喻。所以我们希望通过这篇文章,能避免消费者在使用过程中一些不必要的麻烦,同时也让更多读者了解到DVI的另一面,去更客观的看清楚DVI的真相。<