3D晶片是如今最熱門的話題之一，一塊好的3D加速卡可以大大減輕CPU的負擔，甚至可以使一塊速度很慢的CPU在三維圖形上的表現大大超出另一塊速度雖然很快但沒有好3D加速卡的CPU。雖然3D加速晶片分擔CPU的處理任務的原理是大體相同的，但3D晶片的結構千差萬別，有些晶片可以編程，如Renditon公司基於RISC的Vrit和chromatic公司的MPACT，Mpact2，它們都採用了超長指令集（VLIW）結構。 大多數可程式3D晶片的性能依賴於驅動它的低層軟體擴展程式。rendition和Chromatic目前的晶片都支持固件（FIRMWARE）模式。OEM廠家編寫自己的低級代碼來加強對算法、數據結構和新特性的開發。 專業的3D加速卡有的中間件微代碼模組允許系統設計者開啟或關閉特定的套用，如3D圖形、視頻會議和電話通信等。與此不同，另外一些專業3D卡則包括專門用於實用時3D操作的"像素管道"硬體電路，用來作紋理映射和混合，另外，RISC核心負責幾何造型和濾波（Filtering），這些都極大減輕了CPU的負擔。
基本介紹
- 中文名：3D硬體
- 外文名：3D Hardware
- 代表型號：3DfxVoodoo系列
簡要介紹,代表產品,影響因素,顯存,RAMDAC,
簡要介紹
這種硬體電路解決方案犧牲了靈活性，但通常可以獲得更高的性能。當API和其它標準修改或升級時，用戶都得依賴這些廠家提供新的軟體驅動程式。這些就是專業的3D加速卡的3D技術解決方案。
但專用的3D解決方案並不一定適用於今天的PC機，相反，今天的3D加速卡可以以"像素泵"並行工作方式、以獨立的PCI卡形式與圖形卡協同工作，即當3D晶片計算出像素點位置後通過PCI匯流排傳送到圖形顯示卡上。這方面的例子有：3DfxVoodooGraphics加速晶片和VoodooII，Videologic的PowerVR等專用3D晶片，都要求一塊現有的圖形加速卡。
但專用的3D解決方案並不一定適用於今天的PC機，相反，今天的3D加速卡可以以"像素泵"並行工作方式、以獨立的PCI卡形式與圖形卡協同工作，即當3D晶片計算出像素點位置後通過PCI匯流排傳送到圖形顯示卡上。這方面的例子有：3DfxVoodooGraphics加速晶片和VoodooII，Videologic的PowerVR等專用3D晶片，都要求一塊現有的圖形加速卡。
代表產品
新一代3D加速晶片中較為突出的幾款是：
1．3DfxVoodoo系列：包括VoodooGraphics，VoodooRush，VoodooII，VoodooBanshee。遊戲效果無與倫比，速度非常快，而且又有眾多的遊戲支持，已經成為3D遊戲的首選標準。但只對遊戲有效。
2．NVIDIA系列：包括Riva128，Riva128ZX，RivaTNT。總的說速度最快，效果總體上不如Voodoo系列，2D/3D的全能顯示卡，是目前熱銷的系列顯示卡。
3．3DLabs系列：Premedia2，Premedia3等。對OpenGL的全面支持，提供專業級的3D加速，是專業3D人員的首選卡；遊戲效果也不錯，2D/3D速度都很好。
4．MatroxG100和G200：很快的2D/3D速度，但在遊戲中的效果並不是太好；使用SDRAM的版本會在較大程度上影響其速度表現。
5．ATI3DRAGEPRO：3D速度中規中距，採用獨特的ASIC結構。2D方面的性能很出色。
2．NVIDIA系列：包括Riva128，Riva128ZX，RivaTNT。總的說速度最快，效果總體上不如Voodoo系列，2D/3D的全能顯示卡，是目前熱銷的系列顯示卡。
3．3DLabs系列：Premedia2，Premedia3等。對OpenGL的全面支持，提供專業級的3D加速，是專業3D人員的首選卡；遊戲效果也不錯，2D/3D速度都很好。
4．MatroxG100和G200：很快的2D/3D速度，但在遊戲中的效果並不是太好；使用SDRAM的版本會在較大程度上影響其速度表現。
5．ATI3DRAGEPRO：3D速度中規中距，採用獨特的ASIC結構。2D方面的性能很出色。
影響因素
顯存
顯存是顯示卡的重要組成部分，隨著加速晶片的發展，顯存也逐步改變著。從早期的普通DRAM到現在廣泛流行的SGRAM，顯存的速度以及它對3D加速卡性能的影響也越來越大。顯存通常用來存儲顯示晶片(組)所處理的數據信息。當顯示晶片處理完數據後會將數據輸送到顯存中，然後RAMDAC從顯存中讀取數據並將數位訊號轉換為模擬信號，最後將信號輸出到顯示屏。所以顯存的速度以及頻寬直接影響著一塊加速卡的速度，如果你的3D加速卡有一顆強勁的“芯”，但是顯存卻無法將處理過的數據即時傳送，那么結果就是你還是無法得到滿意的顯示效果，這同PC機的CPU和記憶體的關係差不多。在容量一定的條件下，我們都知道在購買系統記憶體總是要買速度快的，同樣顯存也存在速度的差別，不同類型(甚至不同品牌)的顯示卡用的顯存也不盡相同。比如老式的FPM和EDODRAM的對比。很多FPM都是60ns，而當EDODRAM廣泛採用後顯存的速度達到了25ns，更高的速度帶來的往往是更大的數據傳輸頻寬，這對整個顯示系統性能的影響是很大的。但是在同種類型顯存中，顯存速度的提高對顯示卡性能的影響就不十分顯著。 數據傳輸頻寬指的是顯存一次可以讀入的數據量，這是影響顯示卡性能的關鍵，它決定著你的顯示卡可以支持更高的解析度、更大的色深和合理的刷新率。顯存的種類很多，但大體上可以分為兩類，單連線埠顯存和雙連線埠顯存。單連線埠顯存從顯示晶片讀取數據以及向RAMDAC傳輸數據都是經過同一個連線埠，這樣一來數據的讀寫和傳輸就無法同時進行。單口的顯存包括：
FPMDRAM：快頁式DRAM，一般只工作在5-3-3-3狀態的66MHz下。
EDODRAM：可以工作在5-2-2-2狀態和75MHz下。
SDRAM：SDRAM與早期產品的設計思路完全不同，它可以在一個時鐘周期內進行數據的讀寫，從而節省了等待時間。SDRAM現在已經成為顯存市場上的主導產品，這主要是因為其低廉的價格和較佳的性能，通常SDRAM可以工作在5-1-1-1和100MHz下。
SGRAM：SGRAM是一種比較新的同步顯存，而且它是為專為顯示卡所設計的，它改進了過去低效能顯存傳輸率較低的缺點，為顯示卡性能的提高創造了條件。SGRAM可以工作在125MHz或更高的頻率，而且價格也比較合理，所以套用日漸廣泛。
以VRAM為代表的雙口顯存在性能上更具備優勢，VideoRAM的雙連線埠較好地解決了單連線埠時影響顯示卡速度的這一難題，大多數時間內，數據從顯示晶片通過一個連線埠傳送到顯存中，而與此同時另一個連線埠又可以將顯存中已有的數據傳送到RAMDAC中，這樣就避免了數據進出時所浪費的等待時間。但VRAM套用並不廣泛，這是因為VideoRAM是為顯示卡所量身定作的，只能運用在顯示卡上，需求範圍較狹窄；而且VideoRAM的合成需要更多的矽，價格非常高，只有專業的加速卡才使用它。
WRAM：是VRAM的一個改進產品，與VRAM相比WRAM的頻寬要高出25%，而且當運用例如塊填充時WRAM可以達到更高的效能，此外最重要的是WRAM的製造工藝要比VRAM簡單，其價格自然要比VRAM低；當然，相比單口的顯存，價格還是很高的；不過，這些優點已經足以使其成為新一代的顯存新貴。
FPMDRAM：快頁式DRAM，一般只工作在5-3-3-3狀態的66MHz下。
EDODRAM：可以工作在5-2-2-2狀態和75MHz下。
SDRAM：SDRAM與早期產品的設計思路完全不同，它可以在一個時鐘周期內進行數據的讀寫，從而節省了等待時間。SDRAM現在已經成為顯存市場上的主導產品，這主要是因為其低廉的價格和較佳的性能，通常SDRAM可以工作在5-1-1-1和100MHz下。
SGRAM：SGRAM是一種比較新的同步顯存，而且它是為專為顯示卡所設計的，它改進了過去低效能顯存傳輸率較低的缺點，為顯示卡性能的提高創造了條件。SGRAM可以工作在125MHz或更高的頻率，而且價格也比較合理，所以套用日漸廣泛。
以VRAM為代表的雙口顯存在性能上更具備優勢，VideoRAM的雙連線埠較好地解決了單連線埠時影響顯示卡速度的這一難題，大多數時間內，數據從顯示晶片通過一個連線埠傳送到顯存中，而與此同時另一個連線埠又可以將顯存中已有的數據傳送到RAMDAC中，這樣就避免了數據進出時所浪費的等待時間。但VRAM套用並不廣泛，這是因為VideoRAM是為顯示卡所量身定作的，只能運用在顯示卡上，需求範圍較狹窄；而且VideoRAM的合成需要更多的矽，價格非常高，只有專業的加速卡才使用它。
WRAM：是VRAM的一個改進產品，與VRAM相比WRAM的頻寬要高出25%，而且當運用例如塊填充時WRAM可以達到更高的效能，此外最重要的是WRAM的製造工藝要比VRAM簡單，其價格自然要比VRAM低；當然，相比單口的顯存，價格還是很高的；不過，這些優點已經足以使其成為新一代的顯存新貴。
RAMDAC
RAMDAC，即RandomAccessMemoryDigital-to-AnalogConverter。
在顯存中存儲的當然是數字信息，因為計算機是以數字方式運行的，對於顯示卡來說這一堆0和1控制著每一個像素的色深和亮度。然而顯示器並不以數字方式工作，它工作在模擬狀態下，這就需要在中間有一個“翻譯”。RAMDAC的作用就是將數位訊號轉換為模擬信號使顯示器能夠顯示圖象。RAMDAC的另一個重要作用就是提供顯示卡能夠達到的刷新率，它也影響著顯示卡所輸出的圖象質量。現在新的3D加速卡的RAMDAC的工作頻率都在20
在顯存中存儲的當然是數字信息，因為計算機是以數字方式運行的，對於顯示卡來說這一堆0和1控制著每一個像素的色深和亮度。然而顯示器並不以數字方式工作，它工作在模擬狀態下，這就需要在中間有一個“翻譯”。RAMDAC的作用就是將數位訊號轉換為模擬信號使顯示器能夠顯示圖象。RAMDAC的另一個重要作用就是提供顯示卡能夠達到的刷新率，它也影響著顯示卡所輸出的圖象質量。現在新的3D加速卡的RAMDAC的工作頻率都在20
