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声卡教学指南之声卡主芯片篇 " ]3 g5 _0 f& S- c& G! e$ ^
o; ]- T( G. Y1 { i8 a. d 声卡上有诸多元器件,你都能分得清哪一颗是I/O控制器,哪一颗又是解码器芯片,哪一颗又是运算放大器么?- I; M# b% ] `7 q. t" w
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Terratec 德国坦克 Phase22 声卡, D/ {0 L* }) D7 \. q: O/ [7 h
在声卡上,通常有一颗面积较大的芯片,这款芯片被笼统的称为主芯片,这种提法并不精确,精确的称呼应该是什么呢?
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# v+ s, J( l* j5 S7 ~! z: M创新 Creative X-Fi Titanium Fatal1ty Pro Series (SB0886)
! L9 A3 l( B. p: R$ x4 h- |CA20K2 音频加速器
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德国坦克 TerraTec SixPack 5.1 六声道声卡-CS4630 ! [1 M3 l% p; Y
Crystal CS4630音频加速器6 v0 }2 }, ]9 J. f
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6 G- d" V' F' p4 `( oDiamond 帝盟 Sonic Impact S70 声卡-ESS Meastro-2 ES1968S( b4 m( t# `: ]+ |( N
声卡上往往可以找到一片大块头的芯片,这个一般就是DSP芯片,DSP就是digital signal processor,即数字信号处理器,各种各样的音效处理就全它他了。DSP不算很规范的称呼,真正用于正规的场合一般称为Audio Accelerator,即音频加速器,也能叫做音效处理器,有少数的厂商还称之为声音处理器,其实就是一回事。
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Diamond 帝盟 Monster Sound MX400 四声道声卡-ESS Canyon3D ES1970S% c; o0 ]/ _+ d/ b. b! N# W
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$ F# s2 p* u* t- ^- T: g$ {Creative 创新 Sound Blaster Live! CT4620-Emu10k1 音频加速器
! u/ F, y3 K L9 Q9 u1 L 音频加速器有强大的运算能力,专门为音频处理服务,和CPU一样,不同音频加速器有着处理能力上的区别,用MIPs(Million Instructions Per Second)表示运算能力的大小,MIPs表示了一秒执行一百万条指令的能力。经典的CREATIVE Sound Blaster Live!系列采用的音频加速器为Emu10K1,拥有335 MIPs的运算能力,另外一款常见的音频加速器CS4630的运算能力为430MIPs,这只是数年前产品的水准,目前来说,X-Fi就可以实现10340 MIPs的运算力。
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@2 C n# I: I& R- q 正因为有了这些音频加速器,我们才得以不牺牲性能来欣赏逼真的游戏音效,不过有点必须声明的,DSP的运算精度和运算能力无关。DSP不但可以用于游戏音效,同样可以用于其他方面。但随着CPU性能大发展,CPU的性能剩余的问题也就凸显出了,人们发现,玩游戏时,没有专用的音频加速器,游戏速度依然流畅,这导致了用户对音频加速器性能需求大大降低,这也促使声卡行业迅速衰落。& Y' s( X8 @# k& Z% h4 L( _3 |
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( ?( h" s5 L! zTremor(VIA VT1723)I/O控制器1 t+ n7 A+ x( h" n
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2 q4 `# C* p2 E$ t# e: k5 i: r E `德国坦克 TerraTec DMX 6 Fire LT-Envy24 ICE1712 I/O控制器) m5 c: |0 E- q- x: S/ j
大块头的芯片不一定就是音频加速器,也可能是I/O控制器。首先我们需要知道什么是I/O,I/O就是Input and output,即输入输出。输入输出控制器不会有任何加速能力,也就是说,输入输出控制器不会对游戏、DVD、MP3硬件加速等提供任何帮助。针对娱乐市场,采用I/O控制器的声卡并不多,但在较为专业的领域,I/O控制器普遍被采用。Icensemble&VIA的Envy24系列就是I/O控制器,采用这系列芯片的声卡非常多,从100多元到2000元的产品,均有采用。5 h; y+ a! V2 W6 `9 D0 l
I/O控制器是声卡最核心的器件,前面提到的音频加速器其实已经集成I/O控制器,因为这是必备功能,音频加速器就是I/O控制器和数字信号处理器的集成产物,大家习惯称为 DSP罢了,其实还有真正的纯DSP芯片。( ~. q; E! r# h. T; J8 v1 X- l U
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帝盟 Diamond Monster Sound MX200 - 数字信号处理器(DSP)2 d* G5 K) y7 m& x8 U6 {
发烧友推崇的Diamond Monster Sound MX200就是一款非常特殊的声卡,卡上有2个大块头,一块为I/O控制器,即打上了帝盟Logo的那片,另外一片就是真正的DSP芯片。
% r4 L8 r, X/ C 也许你要问,既然音频加速器已经集成I/O控制器,为什么还要设计单独的I/O控制器。在众多领域,音频加速器集成的I/O控制器显得过于简陋,无法胜任某些较为专业的场合,例如需要用到ASIO,GSIF的软件以及多路的I/O控制,还有要达到更高指标的输入输出要求。单独的I/O控制器就为此诞生,由于有着更为强大丰富的I/O控制能力,可以为改善音质作出巨大贡献,因此也有厂家利用这点,让PC上的音质表现更上一层楼。
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2 e% H) q( k0 [' B; F) AFPGA是DSP还是I/O控制器?* u, _9 M3 O1 i, G/ v: D5 A) u
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乐之邦 Musiland Moli 茉莉双声道声卡-FPGA) G/ m+ Z% s P
Xilinx Spartan XC3S50A& s0 w; e7 e% t- F; x, O3 s
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Xilinx数字可编程门阵列逻辑器件(FPGA-Field Programmable Gate Array),芯片的功能和效率高低由软件决定6 R3 v8 n8 V! V- T
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h# j# U" z. tTerraTec 德国坦克 DMX 6 Fire USB声卡-XILINX FPGA 芯片. I: x0 R+ @/ B* w! Q
数字可编程门阵列逻辑器件(FPGA-Field Programmable Gate Array)- {6 Y" p. V0 D
随着FPGA技术的进步,FPGA也被大量使用到声卡设计当中,FPGA是什么?FPGA即数字可编程门阵列逻辑器件(FPGA-Field Programmable Gate Array),这是一种可编程芯片,它并没有特定的专用功能,通过写入不同的算法,就可以实现不同的功能,它可以成为DSP,也可以成为I/O控制器,或者实现某些专用的功能,例如实现数字信号的时钟重整等“偏门”功能。简单的从FPGA型号来分辨其在声卡中的作用,是没法做到的。
/ ?+ i$ e1 x5 s, Y集成声卡的主芯片在哪里?) i1 x6 P/ [# A/ {" S; r
声卡可以没有音频处理器,但不能没有I/O控制器,否则声卡最基本的功能将丧失,那么集成声卡的I/O控制器在哪里?* }' b' ]. f0 V* k( y+ |1 p- D2 k/ }
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nForce2芯片组之MCP-T 南桥0 d$ j1 I& T, u1 P, R& \
在主板芯片组中,一般都集成了I/O控制器,配合主板上的Codec,就能形成基本的声卡功能,这就是集成声卡的构成。某些芯片组,设计得更加讲究点,在芯片组中还集成了专用的音频加速器,来提高游戏性能。但很多人未必认识到这点,早些年,集成声卡被称为软声卡,其实这种命名是有着明显错误的,不管多简陋的声卡,它最核心的控制器,一定是硬件的,CPU能模拟的,只能是DSP部分。" \+ y/ v5 f+ \ n
独立声卡比集成声卡强?
6 G4 C* `5 G) q4 a 这种说法不存在必然性,独立声卡和集成声卡,虽然物理形态不同,但基本结构一样,因此独立声卡并不一定会比集成声卡好。但这种说法也存在现实性,因为集成声卡多数是节约成本为先,音质普遍较差,独立声卡比集成声卡强,这种提法,在大部分时候,是正确的。
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