菜鸟必看的电脑术语(5) 五、硬盘术语 硬盘的转速(Rotationl Speed): 也就是硬盘电机主轴的转速,转速是决定硬盘内部传输率的关键因素之一,它的快慢在很大程度上影响了硬盘的速度,同时转速的快慢也是区分硬盘档次的重要标志之一。硬盘的主轴马达带动盘片高速旋转,产生浮力使磁头飘浮在盘片上方。要将所要存取资料的扇区带到磁头下方,转速越快,等待时间也就越短。因此转速在很大程度上决定了硬盘的速度。目前市场上常见的硬盘转速一般有5400rpm、7200rpm、甚至10000rpm。理论上,转速越快越好。因为较高的转速可缩短硬盘的平均寻道时间和实际读写时间。可是转速越快发热量越大,不利于散热。现在的主流硬盘转速一般为7200rpm以上。 随着硬盘容量的不断增大,硬盘的转速也在不断提高。然而,转速的提高也带来了磨损加剧、温度升高、噪声增大等一系列负面影响。于是,应用在精密机械工业上的液态轴承马达(Fluid dynamic bearing motors)便被引入到硬盘技术中。液态轴承马达使用的是黏膜液油轴承,以油膜代替滚珠。这样可以避免金属面的直接磨擦,将噪声及温度被减至最低;同时油膜可有效吸收震动,使抗震能力得到提高;更可减少磨损,提高寿命。 平均寻道时间(Average seek time):指硬盘在盘面上禁止宣传(广告自动过滤)动读写头至指定磁道寻找相应目标数据所用的时间,它描述硬盘读取数据的能力,单位为毫秒。当单碟片容量增大时,磁头的寻道动作和禁止宣传(广告自动过滤)动距离减少,从而使平均寻道时间减少,加快硬盘速度。目前市场上主流硬盘的平均寻道时间一般在9ms以下,大于10ms的硬盘属于较早的产品,一般不值得购买。 平均潜伏时间(Average latency time): 指当磁头禁止宣传(广告自动过滤)动到数据所在的磁道后,然后等待所要的数据块继续转动到磁头下的时间,一般在2ms-6ms之间。 平均访问时间(Average access time): 指磁头找到指定数据的平均时间,通常是平均寻道时间和平均潜伏时间之和。平均访问时间最能够代表硬盘找到某一数据所用的时间,越短的平均访问时间越好,一般在11ms-18ms之间。注意:现在不少硬盘广告之中所说的平均访问时间大部分都是用平均寻道时间所代替的。 突发数据传输率(Burst data transfer rate):指的是电脑通过数据总线从硬盘内部缓存区中所读取数据的最高速率。也叫外部数据传输率(External data transfer rate)。目前采用UDMA/66技术的硬盘的外部传输率已经达到了66.6MB/s。 最大内部数据传输率(Internal data transfer rate): 指磁头至硬盘缓存间的最大数据传输率,一般取决于硬盘的盘片转速和盘片数据线密度(指同一磁道上的数据间隔度)。也叫持续数据传输率(sustained transfer rate)。一般采用UDMA/66技术的硬盘的内部传输率也不过25-30MB/s,只有极少数产品超过30MB/s,由于内部数据传输率才是系统真正的瓶颈,因此大家在购买时要分清这两个概念。不过一般来讲,硬盘的转速相同时,单碟容量大的内部传输率高;在单碟容量相同时,转速高的硬盘的内部传输率高。 自动检测分析及报告技术(Self-Monitoring Analysis and Report Technology,简称S.M.A.R.T): 现在出厂的硬盘基本上都支持S.M.A.R.T技术。这种技术可以对硬盘的磁头单元、盘片电机驱动系统、硬盘内部电路以及盘片表面媒介材料等进行监测,当S.M.A.R.T监测并分析出硬盘可能出现问题时会及时向用户报警以避免电脑数据受到损失。S.M.A.R.T技术必须在主板支持的前提下才能发生作用,而且S.M.A.R.T技术也不能保证能预报出所有可能发生的硬盘故障 磁阻磁头技术MR(Magneto-Resistive Head): MR(MAGNETO-RESITIVEHEAD)即磁阻磁头的简称。MR技术可以更高的实际记录密度、记录数据,从而增加硬盘容量,提高数据吞吐率。目前的MR技术已有几代产品。MAXTOR的钻石三代/四代等均采用了最新的MR技术。磁阻磁头的工作原理是基于磁阻效应来工作的,其核心是一小片金属材料,其电阻随磁场变化而变化,虽然其变化率不足2%,但因为磁阻元件连着一个非常灵敏的放大器,所以可测出该微小的电阻变化。MR技术可使硬盘容量提高40%以上。GMR(GiantMagnetoresistive)巨磁阻磁头GMR磁头与MR磁头一样,是利用特殊材料的电阻值随磁场变化的原理来读取盘片上的数据,但是GMR磁头使用了磁阻效应更好的材料和多层薄膜结构,比MR磁头更为敏感,相同的磁场变化能引起更大的电阻值变化,从而可以实现更高的存储密度,现有的MR磁头能够达到的盘片密度为3Gbit-5Gbit/in2(千兆位每平方英寸),而GMR磁头可以达到10Gbit-40Gbit/in2以上。目前GMR磁头已经处于成熟推广期,在今后的数年中,它将会逐步取代MR磁头,成为最流行的磁头技术。 缓存: 缓存是硬盘与外部总线交换数据的场所。硬盘的读数据的过程是将磁信号转化为电信号后,通过缓存一次次地填充与清空,再填充,再清空,一步步按照PCI总线的周期送出,可见,缓存的作用是相当重要的。在接口技术已经发展到一个相对成熟的阶段的时候,缓存的大小与速度是直接关系到硬盘的传输速度的重要因素。目前主流硬盘的缓存主要有512KB和2MB等几种。其类型一般是EDO DRAM或SDRAM,目前一般以SDRAM为主。根据写入方式的不同,有写通式和回写式两种。写通式在读硬盘数据时,系统先检查请求指令,看看所要的数据是否在缓存中,如果在的话就由缓存送出响应的数据,这个过程称为命中。这样系统就不必访问硬盘中的数据,由于SDRAM的速度比磁介质快很多,因此也就加快了数据传输的速度。回写式就是在写入硬盘数据时也在缓存中找,如果找到就由缓存就数据写入盘中,现在的多数硬盘都是采用的回写式硬盘,这样就大大提高了性能。 连续无故障时间(MTBF):指硬盘从开始运行到出现故障的最长时间。一般硬盘的MTBF至少在30000或40000小时。 部分响应完全匹配技术PRML(Partial Response Maximum Likelihood):能使盘片存储更多的信息,同时可以有效地提高数据的读取和数据传输率。是当前应用于硬盘数据读取通道中的先进技术之一。PRML技术是将硬盘数据读取电路分成两段“操作流水线”,流水线第一段将磁头读取的信号进行数字化处理然后只选取部分“标准”信号禁止宣传(广告自动过滤)交第二段继续处理,第二段将所接收的信号与PRML芯片预置信号模型进行对比,然后选取差异最小的信号进行组合后输出以完成数据的读取过程。PRML技术可以降低硬盘读取数据的错误率,因此可以进一步提高磁盘数据密集度。 单磁道时间(Single track seek time):指磁头从一磁道转禁止宣传(广告自动过滤)至另一磁道所用的时间。 超级数字信号处理器(Ultra DSP)技术:用Ultra DSP进行数学运算,其速度较一般CPU快10到50倍。采用Ultra DSP技术,单个的DSP芯片可以同时提供处理器及驱动接口的双重功能,以减少其它电子元件的使用,可大幅度地提高硬盘的速度和可靠性。接口技术可以极大地提高硬盘的最大外部传输率,最大的益处在于可以把数据从硬盘直接传输到主内存而不占用更多的CPU资源,提高系统性能。 硬盘表面温度: 指硬盘工作时产生的温度使硬盘密封壳温度上升情况。硬盘工作时产生的温度过高将影响薄膜式磁头(包括MR磁头)的数据读取灵敏度,因此硬盘工作表面温度较低的硬盘有更好的数据读、写稳定性。 全程访问时间(Max full seek time):指磁头开始禁止宣传(广告自动过滤)动直到最后找到所需要的数据块所用的全部时间。 接口技术:口技术可极大地提高硬盘的最大外部数据传输率,现在普遍使用的ULTRAATA/66已大幅提高了E-IDE接口的性能,所谓UltraDMA66是指一种由Intel及Quantum公司设计的同步DMA协议。使用该技术的硬盘并配合相应的芯片组,最大传输速度可以由16MB/s提高到66MS/s。它的最大优点在于把CPU从大量的数据传输中解放出来了,可以把数据从HDD直接传输到主存而不占用更多的CPU资源,从而在一定程度上提高了整个系统的性能。由于采用ULTRAATA技术的硬盘整体性能比普通硬盘可提高20%~60%,所以已成为目前E-IDE硬盘事实上的标准。 SCSI硬盘的接口技术也在迅速发展。Ultra160/mSCSI被引入硬盘世界,对硬盘在高计算量应用领域的性能扩展极有裨益,处理关键任务的服务器、图形工作站、冗余磁盘阵列(RAID)等设备将因此得到性能提升。从技术发展看,Ultra160/mSCSI仅仅是硬盘接口发展道路上的一环而已,200MB的光纤技术也远未达到止境,未来的接口技术必将令今天的用户瞠目结舌。 光纤通道技术具有数据传输速率高、数据传输距离远以及可简化大型存储系统设计的优点。目前,光纤通道支持每秒200MB的数据传输速率,可以在一个环路上容纳多达127个驱动器,局域电缆可在25米范围内运行,远程电缆可在10公里范围内运行。某些专门的存储应用领域,例如小型存储区域网络(SAN)以及数码视像应用,往往需要高达每秒200MB的数据传输速率和强劲的禁止宣传(广告自动过滤)网能力,光纤通道技术的推出正适应了这一需求。同时,其超长的数据传输距离,大大方便了远程通信的技术实施。由于光纤通道技术的优越性,支持光纤界面的硬盘产品开始在市场上出现。这些产品一般是大容量硬盘,平均寻道时间短,适应于高速、高数据量的应用需求,将为中高端存储应用提供良好保证。 IEEE1394:IEEE1394又称为Firewire(火线)或P1394,它是一种高速串行总线,现有的IEEE1394标准支持100Mbps、200Mbps和400Mbps的传输速率,将来会达到800Mbps、1600Mbps、3200Mbps甚至更高,如此高的速率使得它可以作为硬盘、DVD、CD-ROM等大容量存储设备的接口。IEEE1394将来有望取代现有的SCSI总线和IDE接口,但是由于成本较高和技术上还不够成熟等原因,目前仍然只有少量使用IEEE1394接口的产品,硬盘就更少了。 硬盘:英文“hard-disk”简称HD 。是一种储存量巨大的设备,作用是储存计算机运行时需要的数据。计算机的硬盘主要由碟片、磁头、磁头臂、磁头臂服务定位系统和底层电路板、数据保护系统以及接口等组成。 计算机硬盘的技术指标主要围绕在盘片大小、盘片多少、单碟容量、磁盘转速、磁头技术、服务定位系统、接口、二级缓存、噪音和S.M.A.R.T. 等参数上。 碟片:硬盘的所有数据都存储在碟片上,碟片是由硬质合金组成的盘片,现在还出现了玻璃盘片。目前的硬盘产品内部盘片大小有:5.25,3.5,2.5和1.8英寸(后两种常用于笔记本及部分袖珍精密仪器中,现在台式机中常用3.5英寸的盘片)。 磁头:硬盘的磁头是用线圈缠绕在磁芯上制成的,最初的磁头是读写合一的,通过电流变化去感应信号的幅度。对于大多数计算机来说,在与硬盘交换数据的过程中,读操作远远快于写操作,而且读/写是两种不同特性的操作,这样就促使硬盘厂商开发一种读/写分离磁头。在1991年,IBM提出了它基于磁阻(MR)技术的读磁头技术――各项异性磁 ,磁头在和旋转的碟片相接触过程中,通过感应碟片上磁场的变化来读取数据。在硬盘中,碟片的单碟容量和磁头技术是相互制约、相互促进的。 AMR(Anisotropic Magneto Resistive,AMR):一种磁头技术,AMR技术可以支持3.3GB/平方英寸的记录密度,在1997年AMR是当时市场的主流技术。 GMR(Giant Magneto Resistive,巨磁阻):比AMR技术磁头灵敏度高2倍以上,GMR磁头是由4层导电材料和磁性材料薄膜构成的:一个传感层、一个非导电中介层、一个磁性的栓层和一个交换层。前3个层控制着磁头的电阻。在栓层中,磁场强度是固定的,并且磁场方向被相临的交换层所保持。而且自由层的磁场强度和方向则是随着转到磁头下面的磁盘表面的微小磁化区所改变的,这种磁场强度和方向的变化导致明显的磁头电阻变化,在一个固定的信号电压下面,就可以拾取供硬盘电路处理的信号。 OAW(光学辅助温式技术):希捷正在开发的OAW是未来磁头技术发展的方向,OAW技术可以在1英寸宽内写入105000以上的磁道,单碟容量有望突破36GB。单碟容量的提高不仅可以提高硬盘总容量、降低平均寻道时间,还可以降低成本、提高性能。 PRML(局部响应最大拟然,Partial Response Maximum Likelihood):除了磁头技术的日新月异之外,磁记录技术也是影响硬盘性能非常关键的一个因素。当磁记录密度达到某一程度后,两个信号之间相互干扰的现象就会非常严重。为了解决这一问题,人们在硬盘的设计中加入了PRML技术。PRML读取通道方式可以简单地分成两个部分。首先是将磁头从盘片上所读取的信号加以数字化,并将未达到标准的信号加以舍弃,而没有将信号输出。这个部分便称为局部响应。最大拟然部分则是拿数字化后的信号模型与PRML芯片本身的信号模型库加以对比,找出最接近、失真度最小的信号模型,再将这些信号重新组合而直接输出数据。使用PRML方式,不需要像脉冲检测方式那样高的信号强度,也可以避开因为信号记录太密集而产生的相互干扰的现象。 磁头技术的进步,再加上目前记录材料技术和处理技术的发展,将使硬盘的存储密度提升到每平方英寸10GB以上,这将意味着可以实现40GB或者更大的硬盘容量。 间隔因子:硬盘磁道上相邻的两个逻辑扇区之间的物理扇区的数量。因为硬盘上的信息是以扇区的形式来组织的,每个扇区都有一个号码,存取操作要通过这个扇区号,所以使用一个特定的间隔因子来给扇区编号而有助于获取最佳的数据传输率。 着陆区(LZ):为使硬盘有一个起始位置,一般指定一个内层柱面作为着陆区,它使硬盘磁头在电源关闭之前停回原来的位置。着陆区不用来存储数据,因些可避免磁头在开、关电源期间紧急降落时所造成数据的损失。目前,一般的硬盘在电源关闭时会自动将磁头停在着陆区,而老式的硬盘需执行PARK命令才能将磁头归位 反应时间:指的是硬盘中的转轮的工作情况。反应时间是硬盘转速的一个最直接的反应指标。5400RPM的硬盘拥有的是5.55 MS的反应时间,而7200RPM的可以达到4.17 MS。反应时间是硬盘将利用多长的时间完成第一次的转轮旋转。如果我们确定一个硬盘达到120周旋转每秒的速度,那么旋转一周的时间将是1/120即0.008333秒的时间。如果我们的硬盘是0.0041665秒每周的速度,我们也可以称这块硬盘的反应时间是4.17 ms(1ms=1/1000每秒)。 平均潜伏期(average latency):指当磁头禁止宣传(广告自动过滤)动到数据所在的磁道后,然后等待所要的数据块继续转动(半圈或多些、少些)到磁头下的时间,单位为毫秒(ms)。平均潜伏期是越小越好,潜伏期小代表硬盘的读取数据的等待时间短,这就等于具有更高的硬盘数据传输率。 道至道时间(single track seek):指磁头从一磁道转禁止宣传(广告自动过滤)至另一磁道的时间,单位为毫秒(ms)。 全程访问时间(max full seek):指磁头开始禁止宣传(广告自动过滤)动直到最后找到所需要的数据块所用的全部时间,单位为毫秒(ms)。 外部数据传输率:通称突发数据传输率(burst data transfer rate):指从硬盘缓冲区读取数据的速率,常以数据接口速率代替,单位为MB/S。目前主流硬盘普通采用的是Ultra ATA/66,它的最大外部数据率即为66.7MB/s,2000年推出的Ultra ATA/100,理论上最大外部数据率为100MB/s,但由于内部数据传输率的制约往往达不到这么高。 主轴转速:是指硬盘内电机主轴的转动速度,目前ATA(IDE)硬盘的主轴转速一般为5400-7200rpm,主流硬盘的转速为7200RPM,至于SCSI硬盘的主轴转速可达一般为7200-10,000RPM,而最高转速的SCSI硬盘转速高达15,000RPM。 数据缓存:指在硬盘内部的高速存储器,在电脑中就象一块缓冲器一样将一些数据暂时性的保存起来以供读取和再读取。目前硬盘的高速缓存一般为512KB-2MB,目前主流ATA硬盘的数据缓存为2MB,而在SCSI硬盘中最高的数据缓存现在已经达到了16MB。对于大数据缓存的硬盘在存取零散文件时具有很大的优势。 硬盘表面温度:它是指硬盘工作时产生的温度使硬盘密封壳温度上升情况。硬盘工作时产生的温度过高将影响磁头的数据读取灵敏度,因此硬盘工作表面温度较低的硬盘有更好的数据读、写稳定性。 MTBF(连续无故障时间):它指硬盘从开始运行到出现故障的最长时间,单位是小时。一般硬盘的MTBF至少在30000或40000小时。 S.M.A.R.T.(自监测、分析、报告技术):这是现在硬盘普遍采用的数据安全技术,在硬盘工作的时候监测系统对电机、电路、磁盘、磁头的状态进行分析,当有异常发生的时候就会发出警告,有的还会自动降速并备份数据。 DPS(数据保护系统):昆腾在火球八代硬盘中首次内建了DPS,在硬盘的前300MB内存放操作系统等重要信息,DPS可在系统出现问题后的90秒内自动检测恢复系统数据,若不行则用DPS软盘启动后它会自动分析故障,尽量保证数据不丢失。 数据卫士:是西部数据(WD)特有的硬盘数据安全技术,此技术可在硬盘工作的空余时间里自动每8个小时自动扫描、检测、修复盘片的各扇区。 MaxSafe:是迈拓在金钻二代上应用的技术,它的核心是将附加的ECC校验位保存在硬盘上,使读写过程都经过校验以保证数据的完整性。 DST:驱动器自我检测技术,是希捷公司在自己硬盘中采用的数据安全技术,此技术可保证保存在硬盘中数据的安全性。 DFT:驱动器健康检测技术,是IBM公司在自己硬盘中采用的数据安全技术,此技术同以上几种技术一样可极大的提高数据的安全性。 噪音与防震技术:硬盘主轴高速旋转时不可避免的产生噪音,并会因金属磨擦而产生磨损和发热问题,“液态轴承马达”就可以解决这一问题。它使用的是黏膜液油轴承,以油膜代替滚珠,可有效地降低以上问题。同时液油轴承也可有效地吸收震动,使硬盘的抗震能力由一般的一二百个G提高到了一千多G,因此硬盘的寿命与可靠性也可以得到提高。昆腾在火球七代(EX)系列之后的硬盘都应用了SPS震动保护系统;迈拓在金钻二代上应用了ShockBlock防震保护系统,他们的目的都是分散冲击能量,尽量避免磁头和盘片的撞击;希捷的金牌系列硬盘中SeaShield系统是用减震材料制成的保护软罩外加磁头臂与盘片间的防震设计来实现的。 ST-506/412接口:这是希捷开发的一种硬盘接口,首先使用这种接口的硬盘为希捷的ST-506及ST-412。ST-506接口使用起来相当简便,它不需要任何特殊的电缆及接头,但是它支持的传输速度很低,因此到了1987年左右这种接口就基本上被淘汰了,采用该接口的老硬盘容量多数都低于200MB。早期IBM PC/XT和PC/AT机器使用的硬盘就是ST-506/412硬盘或称MFM硬盘-MFM(Modified Frequency Modulation)是指一种编码方案。 ESDI接口:即(Enhanced Small Drive Interface)接口,它是迈拓公司于1983年开发的。其特点是将编解码器放在硬盘本身之中,而不是在控制卡上,理论传输速度是前面所述的ST-506的2…4倍,一般可达到10Mbps。但其成本较高,与后来产生的IDE接口相比无优势可言,因此在九十年代后就被淘汰了。 IDE及EIDE接口:IDE(Integrated Drive Electronics)的本意实际上是指把控制器与盘体集成在一起的硬盘驱动器,我们常说的IDE接口,也叫ATA(Advanced Technology Attachment)接口,现在PC机使用的硬盘大多数都是IDE兼容的,只需用一根电缆将它们与主板或接口卡连起来就可以了。把盘体与控制器集成在一起的做法减少了硬盘接口的电缆数目与长度,数据传输的可靠性得到了增强,硬盘制造起来变得更容易,因为厂商不需要再担心自己的硬盘是否与其它厂商生产的控制器兼容,对用户而言,硬盘安装起来也更为方便。 ATA-1(IDE):ATA是最早的IDE标准的正式名称,IDE实际上是指连在硬盘接口的硬盘本身。ATA在主板上有一个插口,支持一个主设备和一个从设备,每个设备的最大容量为504MB,ATA最早支持的PIO-0模式(Programmed I/O-0)只有3.3MB/s,而ATA-1一共规定了3种PIO模式和4种DMA模式(没有得到实际应用),要升级为ATA-2,需要安装一个EIDE适配卡。 ATA-2 (EIDE Enhanced IDE/Fast ATA):这是对ATA-1的扩展,它增加了2种PIO和2种DMA模式,把最高传输率提高到了16.7MB/s,同时引进了LBA地址转换方式,突破了老BIOS固有504MB的限制,支持最高可达8.1GB的硬盘。如你的电脑支持ATA-2,则可以在CMOS设置中找到(LBA,LogicalBlock Address)或(CHS,Cylinder,Head,Sector)的设置。其两个插口分别可以连接一个主设备和一个从设置,从而可以支持四个设备,两个插口也分为主插口和从插口。通常可将最快的硬盘和CD-ROM放置在主插口上,而将次要一些的设备放在从插口上,这种放置方式对于486及早期的Pentium电脑是必要的,这样可以使主插口连在快速的PCI总线上,而从插口连在较慢的ISA总线上。
菜鸟必看的电脑术语(6)
六、显示器术语
扫描方式:显示器的扫描方式分为“逐行扫描”和“隔行扫描”两种。如果扫描系统采用在水平回扫时只扫描奇(偶)数行,垂直回扫时只扫描偶(奇)数行的扫描方式,采用这种方式的显示器被称为隔行扫描显示器,这种显示器虽然价格低,但人眼会明显地感到闪烁,用户长时间使用眼睛容易疲劳,目前已被淘汰。逐行显示器则克服了上述缺点,逐行扫描即每次水平扫描,垂直扫描都逐行进行,没有奇偶之分。逐行扫描使视觉闪烁感降到最小,长时间观察屏幕也不会感到疲劳。另外需要说明的一点是,隔行显示器在低分辨率下其实也是逐行显示的,只有在分辨率增高到一定程度才改为隔行显示。
刷新频率:从显示器原理上讲,你在屏幕上看到的任何字符、图像等全都是由垂直方向和水平方向排列的点阵组成。由于显像管荧光粉受电子束的击打而发光的延时很短,所以此扫描显示点阵必须得到不断的刷新。刷新频率就是屏幕刷新的速度。刷新频率越低,图像闪烁和抖动的就越厉害,眼睛疲劳得就越快。有时会引起眼睛酸痛,头晕目眩等症状。过低的刷新频率,会产生令人难受的频闪效应。而当采用75Hz以上的刷新频率时可基本消除闪烁。因此,75Hz的刷新频率应是显示器稳定工作的最低要求。
此外还有一个常见的显示器性能参数是行频,即水平扫描频率,是指电子枪每秒在屏幕上扫描过的水平点数,以KHz为单位。它的值也是越大越好,至少要达到50KHz。
分辩率:分辨率的概念简单说就是指屏幕上水平和方向垂直方向所显示的点数。比如1024*768,其中“1024”表示屏幕上水平方向显示的点数,“768”表示垂直方向显示的点数。分辨率越高,图象也就越清晰,且能增加屏幕上的信息容量。
在实际应用中分辨率是与刷新频率密切相关的,严格地说,只有当刷新频率为“无闪烁刷新频率”,显示器能达到最高多少分辨率,才能称这个显示器的最高分辨率为多少。而不少厂商所标的最高分辨率,往往连60Hz的刷新颇率都达不到,是没有实际使用价值的。这容易误导消费者。
带宽:带宽是衡量显示器综合性能的最重要的指标之一,以MHz为单位,值越高越好。带宽是造成显示器性能差异的一个比较重要的因素。带宽决定着一台显示器可以处理的信息范围,就是指特定电子装置能处理的频率范围。工作频率范围早在电路设计时就已经被限定下来了,由于高频会产生辐射,因此高频处理电路的设计更为困难,成本也高得多。而增强高频处理能力可以使图像更清晰。所以,宽带宽能处理的频率更高,图像也更好。每种分辨率都对应着一个最小可接受的带宽。当然,你不一定非要带宽达到分辨率的要求,但如果带宽小于该分辨率的可接受数值,显示出来的图像会因损失和失真而模糊不清。一般来说,可接受带宽的一般公式为:可接受带宽=水平像素垂直像素刷新频率额外开销(一般为1.5)。带宽越大,在高分辨率下就越稳定。
一般来说带宽的大小体现了制造厂商的实力,不是每个厂商都能把带宽做得很大,带宽提高,成本随之提高,而且技术不易达到,要靠显示器电路的精心设计才可实现。
安规认证:最初的低辐射标准有著名的MPRI和MPRII。MPRI诞生于1987年,是由部分电脑商、专业人员、瑞典工会及医生组成的瑞典技术认可局(SwedishBoardforTechnicalAccreditation)就电场和磁场放射对人体健康影响提出的一个标准,在现在看来,这个标准还比较宽松。
1990年,MPRI进一步扩展变成了MPRII,更进一步详细列出了21项显示器标准,包括闪烁度、跳动、线性、光亮度、反光度及字体大小等,对ELF(超低频)和VLF(甚低频)辐射提出了最大限制,已经成为了一种比较严格的电磁辐射标准。MPRI和MPRII历经发展,到现在已经过时了。
瑞典专业雇员禁止宣传(广告自动过滤)盟(TCO)1992年在MPRII的基础上对节能、辐射提出了更高的环保要求,标准更加严格,这就是现在我们所说的TCO’92标准。所谓的TCO标准保证,是由瑞典专业雇员禁止宣传(广告自动过滤)盟(SwedishConfederationofProfessionalEmployess)推出的,TCO92里面有五个主要的指标:包括低辐射、具备自动关闭功能、显示器必须提供耗电量数据、符合欧洲防火及用电安全标准、必须提供有关TCO验证证明。在1995年,他们更加全新推出TCO95标准,在92的基础上,进一步强调环保意识,要求制造商不能在制造过程中和包装过程中使用有碍生态环境的材料。事实上TCO系列标准不仅仅是针对显示器的,还包括对键盘、主机、便携机等的要求。总的来说,TCO’92是针对显示器的包括电磁辐射、自动电源关闭、耗电量、防火及用电安全、TCO验证证明五个方面的标准;TCO’95则加入了对环境保护和人体工程学的要求,覆盖了对显示器、键盘和主机单元的要求;TCO’99刚刚发布不久,提出了更严格、更全面的环境保护、用户舒适度等标准,对键盘和便携机的设计也提出了具体意见。通过TCO系列认证是有代价的,厂商为此得在每台显示器上多花出十几至几十美元,这样,通过TCO认证的显示器每台要比同类没通过认证的贵上几百块人民币。但现在的消费者更注重健康,宁愿多花钱买在健康方面放心的产品。
阴极射线管(CRT):这是显示器所用显像管的通称。当显示器接收到计算机(显示卡)传来的视频信号后,通过转换电路转换为特定强度的电压,电子枪根据这些高低不定的电压放射出一定数量的阴极电子,形成电子束。电子束经过聚焦和加速后,在偏转线圈的作用下穿过遮罩上的小孔,打在荧光层上,从而形成一个发光点。
彩色显示器则由三支电子枪分别发射不同强度的电子束,并打在荧光层上对应的红?、绿(G)、蓝(色点上,三点发出的光线叠加后,就成为我们看到的某种颜色的色光。有关CRT技术还涉及许多内容,这里只是简单概括一下。未来的CRT会向着更平面化(可以有效降低环境引起的反射)、更短小(可以减少显示器体积,降低发热量)的形式过渡。
像素:每一个像素包含一个红色、绿色、蓝色的磷光体。
“隔行扫描”和“逐行扫描”:这是显像管中电子枪对屏幕的扫描方式。隔行扫描是先扫奇数行,后扫偶数行,通过两次扫描来完成对图像的更新。逐行扫描则是连续扫描一次更新图像,这种扫描方式比较稳定没有闪烁感,对眼睛伤害较小。大部分15英寸以上的显示器都应该在1024768的分辨率下能够用逐行扫描方式工作。早期的显示器因为成本所限,使用逐行扫描方式的产品要比隔行扫描的产品贵很多,随着技术进步和成本的降低,隔行扫描显示器现在已经被淘汰。
点距和栅距:在描述这两个显示器术语之前,我们需要了解与它们相关的一个名词-荫罩。荫罩是显像管的造色机构,是安装在荧光屏内侧的上面刻蚀有40多万个孔的薄钢板。大多数彩色显示器是使用一组三个电子枪来显示彩色,荫罩孔的作用在于保证三个电子束共同穿过同一个荫罩孔,准确地激发彩色荧光粉,使红、绿、蓝色光束分别激发红、绿、蓝色荧光粉。
荫罩可分为孔状荫罩和条栅状荫罩两种类型,从这里也就引出了点距和栅距的概念。所谓点距,是指用孔状荫罩的彩色显示器而言,是显示器屏面上相邻的同色色素点中心之间的距离。点距d是指荧光屏上相邻的相同颜色磷光点之间的对角线距离,单位是mm。有的显示器厂商为了和栅距做比较,只表明水平点距d1。
点距越小的显示器屏幕越清晰,显示出来的图像越细腻,不过对于显像管的聚焦性能要求就越高。几年以前的显示器多为0.31mm和0.39mm,如今大多数显示器采用的都是0.28mm的点距。另外某些显示器采用更小的点距来提高分辨率和图像质量。常见的显示器点距0.28mm(水平方向为0.243mm)。条栅状荫罩类型的彩色显示器不存在点距的概念。这种显示器的彩色元素是由红、绿、蓝三色的竖向条纹构成,没有色素点,当然也就没有点距。
现在,有的商家声称所售的显示器是0.25mm的点距,并能出示相应的技术说明书作为证明。其实,这种显示器通常是条栅状荫罩类型的,它的所谓点距,是指的三色条纹的总宽度。凭肉眼看同档次的孔状荫罩和条栅状荫罩两种类型的显示器,显示效果的区别不算大。但从理论和应用上讲,孔状荫罩显示器显示的图像更精细准确,适合CAD/CAM的应用;条栅状荫罩显示器的色彩要明亮一些(屏幕受到电子束激发的面积略大),更适合于艺术专业的应用。
在点距这个指标上,从一般的应用看,0.28mm点距的孔状荫罩显示器和0.25mm条栅宽的条栅状荫罩显示器已经达到要求,除非特殊需要,使用者不必自寻烦恼,追求更小点距的显示器。
行频:指电子枪每秒钟在屏幕上从左到右扫描的次数,又称屏幕的水平扫描频率,以KHz为单位。它越大就意味着显示器可以提供的分辨率越高,稳定性越好。
场频:指每秒钟屏幕刷新的次数,又称屏幕的垂直扫描频率,以Hz(赫兹)为单位。注意,这里的所谓“刷新次数”和我们通常在描述游戏速度时常说的“画面帧数”是两个截然不同的概念。后者指经电脑处理的动态图像每秒钟显示显像管电子枪的扫描频率。荧光屏上涂的是中短余辉荧光材料,否则会导致图像变化时前面图像的残影滞留在屏幕上,但如此一来,就要求电子枪不断的反复“点亮”、“熄灭”荧光点。场频与图像内容的变化没有任何关系,即便屏幕上显示的是静止图像,电子枪也照常更新。扫描频率过低会导致屏幕有明显的闪烁感,即稳定性差,容易造成眼睛疲劳。早期显示器通常支持60Hz的扫描频率,但是不久以后的调查表明,仍然有5%的人在这种模式下感到闪烁,因此VESA组织于1997年对其进行修正,规定85Hz逐行扫描为无闪烁的标准场频。
带宽:每秒钟电子枪扫描过的总像素数,等于“水平分辨率垂直分辨率场频(画面刷新次数)”,带宽采用的单位为MHz(兆赫)。带宽是显示器最基本的频率特性,它决定着一台显示器可以处理的信息范围,就是指电路工作的频率范围。显示器工作频率范围在电路设计时就已定死了,主要由高频放大部分元件的特性决定,但高频电路的设计相对困难,成本也高且会产生辐射。高频处理能力越好,带宽能处理的频率越高,图像也更好。
每种分辨率都对应着一个最小可接受的带宽,但如果带宽小于该分辨率的可接受数值,显示出来的图像会因损失和失真而模糊不清。因为显像管电子束的扫描过程是非线性的,能够为人眼所看到的部分仅仅是扫描线中的一部分,所以在计算带宽的时候还应该除以一个“有效扫描系数”,一般取值为0.6~0.7左右,所以实际的带宽应大于理论值!所以,可接受带宽的一般公式为:可接受带宽=水平像素(行数)垂直像素(列数)场频(刷新频率)/过扫描系数(一般为0.6~0.7)。例如,解析度1024768、刷新频率85Hz的画面,所需要带宽=102476885/0.7约为97MHz。
最大可视面积:这是一个比较好理解的显示器术语,意思就是你的显示器可以显示图形的最大范围。最佳的检测手段是亲自动手用尺子测量一下,应用“勾股定理”看看是如商家所说的显示面积。平常说的17英寸、15英寸实际上指显像管的尺寸。而实际可视区域(就是屏幕)远远到不了这个尺寸。14英寸的显示器可视范围往往只有12英寸;15英寸显示器的可视范围在13.8英寸左右;17英寸显示器的可视区域大多在15~16英寸之间。购买显示器时挑那些可视范围大的自然合算。
TCO标准:随着人们对显示器的辐射、节电、环保等各方面的要求越来越苛刻,带动了各种安全认证标准的发展。这些认证标准越来越严格,也越来越挑剔。
最初的安全认证标准有著名的MPRII和TCO92,其中MPRII历经发展,已经过时了。而由瑞典专家禁止宣传(广告自动过滤)盟(TCO)提出的TCO系列标准,不断扩充和改进,逐渐演变成了现在通用的世界性标准,引起了显示器生产厂商的广泛重视。它不仅包括辐射和环保的多项指标,还对舒适、美观等多方面提出严格的要求。他们于1992年推出“TCO92”标准,TCO92里面有几个主要的指标:包括低辐射、具备自动关闭功能、显示器必须提供耗电量数据等。由于TCO92审查严格,所以现今能达到此标准的显示器为数并不多。在1995年,他们更推出全新的TCO95标准,在TCO92基础上,进一步强调环保意识,要求制造商不能在制造过程和包装过程中使用有碍生态环境的材料。TCO99刚刚发布时,对显示器提出了更严格、更全面的环境保护,在用户使用舒适度等方面也提出了具体意见。现在的显示器基本上都能满足辐射、节电、环保等各方面的世界标准,而通过了TCO95/99标准的显示器更是呈上升趋势。
动态聚焦:指电子枪扫描屏幕时,对电子束在屏幕中心和四角聚焦上的差异进行自动补偿功能。普通的电子枪聚焦时会有散光现象,即在边角时像素点垂直方向和水平方向焦距长度不同。散光现象在图像四角最为明显。为减少这种现象发生,需要电子枪做动态的补偿,使屏幕上任何扫描点均能清晰一致。动态聚焦技术是采用一个可经过控制电压的调节器,周期性产生特殊波形的聚焦电压,使电子束在中点时电压最低,在边角扫描时电压随焦距增大而逐渐增高,动态补偿聚焦变化,这样可获得近乎完善的清晰聚焦画面。
显示数据通道DDC:DDC是建立在主机和显示器之间的信息通道,可以将显示器的物理数据直接输给主机。DDC最直接的应用就是提供显示器的即插即用功能,目前主要的DDC标准有DDC1:最初的DDC标准,规定了数据传输格式,由VESA组织颁布;DDC2B:可以使主机读取显示器扩展显示信息的双向数据交换通道;DDC2B+:允许主机和显示器进行双向代码交换,主机对显示器发布显示控制命令;DDC2AB:允许主机对显示器进行遥控双向数据通道。通信带宽更大,甚至可以连接其他外设。
CRT涂层:早期的显示器对荧光屏未作任何处理,显示器在使用过程中会因为电子撞击和外界光源的影响而产生静电和眩光等干扰。静电会吸附灰尘,影响显示效果;而眩光则会使图像模糊甚至于影响用户的视力。为此,目前大多数CRT显示器都对荧光屏进行表面处理。AGAS(防眩、防静电涂层)通过在荧光屏表面喷涂一种矽材料,以扩散光线,而涂料中含有的静电微粒可有效减少屏幕表面依附的电荷;ARAS(防反射、防静电涂层)是一种具有多层结构的透明电解质,可有效抑制光线的反射,同时又不会扩散反射光;超清晰涂层不但大幅度吸收并降低反辐射光的干扰,而且减少了图像投射光线的变形,大大增强了图像对比度和艳丽度,对图像的亮度、清晰度、抗反射和抗闪烁性均有很好的效果,且机械强度较佳。表面蚀刻涂层能够直接蚀刻CRT表层,使表面产生微小凹凸,对外界光源照射进行漫反射,从而有效地降低特定区域的反射强度,减少干扰。
USB接口:现在的显示器,除了显示质量的明显提高外,在显示器的使用方便性方面也做着相应的革新,最显著的革新在于USB接口技术的采用。这种外设连接技术,最终解决了对串行设备和并行设备如何与计算机相连的争论,大大简化了计算机与外设的连接过程。它具体体现在标准化的接口规范、方便的连接、更高的带宽、对多设备的支持、真正的即插即用(热拔插),是理想的外设接入模式。
大多数显示器厂商都看到了USB接口技术应用在显示器方面的好处,并在新型号的显示器产品上内置了USB接口或预留了升级到USB接口的余地。有些厂商还随显示器提供了USBHUB,包括上行、下行或二者皆有的USB接口通道;上行通道可接到机箱内的主板USB接口或另外的USBHUB,下行通道可连接其他USB外设。还有不少厂商迅速生产出了专门的USBHUB产品,让使用者可以连接更多的USBHUB以扩充USB接口的数量。
显示器调节方式:显示器的调节方式一般分为模拟和数字两种。模拟调节的典型方式就是机械式旋钮调整,这种方式是以前14英寸显示器普遍采用的,功能较少,容易损坏,没有记忆功能,在显示器的不同设置下切换相当不方便。数字调节又可分为电子按钮式数字调整和屏幕菜单式调整。电子按钮式调节方式已被普遍采用,这种调节方式除了基本调节方式外,还增加了屏幕梯形失真、枕形失真调节,并能储存每种分辨率或显示模式下的最佳状态,在切换显示模式时能自动调整到储存的模式。屏幕菜单式调节方式又称OSD。它通过显示在屏幕上的功能菜单达到调整各项参数的目的,不但调整方便,而且调整的内容也比以上的两种方式多,增加了失真、会聚、色温、消磁等高级调整内容。像以前显示器出现的网纹干扰、屏幕视窗不正、磁化等需要送维修厂商维修的故障,现在举手之间便可解决。
此外,还有许多显示器调节方式正在推出,如单键飞梭方式。采用单键飞梭方式调节的显示器周身只有一个按键。通过这一按键,即可实现对显示器的亮度、对比度、分辨率等参数的调节和控制,并可在屏幕上直接显示调节的结果。与其他每一项参数均需设置一个按键的显示器相比,单键飞梭无疑使操作过程变得更为简单、方便。
平板显示器(FPD):平板显示器(FPD)分为发光型和受光型两大类。发光型FPD按工作原理的不同可以分为:等离子体显示器(PDP)、电致发光显示器(包括ELD和LED)、场发射显示
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