台式电脑显卡知识科普 (台式电脑显卡起到什么作用)
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台式电脑显卡知识科普(图1) 民用显卡芯片供应商主要包括AMD(原ATI)和nVIDIA(英伟达)两家。具体的显卡发展史本文就不介绍了。电脑显卡分类 电脑显卡按照存在位置分为集成显卡和*显卡两大类。 集成显卡: 一种是指主板芯片组集成了显示芯片,运用这种芯片组的主板就可以不需要独显就实现显示功能,满足一般的家庭影音娱乐和办公使用,节省购买独显的开支。集成显卡的主板一般不带有显存,运用*的一部分内存作为显存。 一种是指处理器内部集成了显示芯片,即“核显”。一般分为AMD现在的“APU”和英特尔的“核芯显卡”。显存同样从内存分享而来,由于核显性能的飞跃,现在的核显对内存性能的依赖很严重,还会较大程度的影响处理器的性能。 当代笔记本中的核显比较让人头疼,厂商普遍采用核显+独显联立的方案,核显输出*信号以及轻负载渲染,独显在必要时开启进行工作。这样就造成无法强制关闭核显,有些场景下由于双显卡优化问题仅能运用核显,导致性能的损失。此外,笔记本的核显分配内存较大,普遍在-MB之间,有些甚至超过了MB,然而由于笔记本BIOS的鸡肋设置,几乎不可能调节核显分配内存容量,使得大量内存白白被核显占用,造成浪费。现在来说,4GB内存比较吃紧,8GB才能有效搞定核显占用浪费的问题。 *显卡: *显卡,简称独显,是指成*的板卡存在,需要插在主板的相应接口上的显卡。*显卡具备单独的显存,不占用*内存(但当*显存不够用时可以共享内存作为显存),而且技术上领先于集成显卡,能够提供更好的显示效果和运行性能。 独显由于拥有*的一套运行环境,使得其核心运算有很大的发挥空间,因而性能相对于集成显卡来说有较大的飞跃。不过对于低端入门独显来说,并非一定比集显的性能要好。这个造成的主要原因是核显性能的飞跃。不过,较高性能的核显对应的处理器型号也属于高端,所以低端独显依旧可以存在,用来和低端处理器组合,或者作为JS坑钱的配置。 下面介绍台式电脑*显卡的组成。以华硕ASUSARES拆解图片为例。台式电脑显卡知识科普(图2) 实显卡是一个小主机的缩影,并不像处理器那样高度集成,而是包含了很多组件。 显示核心(GPU) GPU全称是GraphicProcessingUnit,中文翻译为“图形处理器”。NVIDIA公司在发布GeForce图形处理芯片时首先提出的概念。GPU使显卡减少了对处理器的依赖,并进行部分原本处理器的工作,尤其是在3D图形处理时。如果说处理器是整个机器的心脏,那么GPU就是整个显卡的心脏。显卡负责的图形处理所有依靠这颗小小的GPU。一般说来,衡量GPU工作能力的参数有两个:流处理器数量和核心工作频率。其他特点:光栅单元(ROPS),L1缓存,核心面积,制造工艺。GPU有不一样的架构,其包含的参数直接决定了显卡性能的高低。主要参数是流处理器和显存*,与GPU代号有关。 电脑显卡PCB 印刷线路板(PCB,PrintedCircuitBoard)主要功能是提供电子元器件之间的相互连接。如果一张显卡连最基本的电路都规划不好的话,即使给你再好的电容、显存颗粒等等可能也无法稳定的运行,更别提进一步超频什么的了。所以PCB对显卡来说也是非常重要的。一般说来,PCB的层数越多,长度越长,容纳的电气元件越多,电路越复杂,用料越多,显卡性能越好。 电脑显卡PCB上主要查看的是用料的高低。可以通过粗略查看电子元件的密度,显卡供电相数来判断同型号显卡的好坏。 ARES显卡正面PCB台式电脑显卡知识科普(图3) 显存 显存,也被叫做帧缓存,它的作用是用来储存显卡芯片处理过或者即将提取的渲染数据。如同计算机的内存一样,显存是用来储存要处理的图形信息的部件。显存的参数有:显存类型,容量,位宽,频率(延迟)。 从某种意义上讲,显存类型是当下选择电脑显卡需要加大关心的地方。现在最好的显存类型是GDDR5,等效频率最高,其次是GDDR3,最后是现在常见的DDR3。注意,GDDR3和DDR3不是一样的,前者是专属显存,是基于DDR2内存改造而成,而DDR3是普通的内存,年代比GDDR3要新,但延迟和频率比不过GDDR3。之所以DDR3大量使用,是因为成本很低,为了缩减成本,用DDR3不够为奇。 动态共享显存技术,是将内存划分为显存,以便当显卡*显存不够用时临时占用。N卡将此技术成为TC,A卡为HM,这也就是市面上经常听见显卡是TCM或者HMM的,这时候所谓的显存大小就是共享后*显存和共享显存容量之和,买显卡的时候需要注意。 显存位宽: 显存位宽是显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数,位数越大则瞬间所能传输的数据量越大,这是显存的重要参数之一。位宽是由每个颗粒的位宽和运用数量决定的,比如每个颗粒bit位宽,运用8颗并联就是bit位宽了(其实容量也是这样决定的,M*8=M)。位宽的作用就是增大带宽,带宽后面会有解释。 显存频率: 频率,显存的实际频率,等效频率是两个概念。由于现在显存都基于DDR系列内存改造,DDR因为能在时钟的上升沿和下降沿都能传送数据,所以比SDR同频效率高了一倍,因而就有了等效频率这一说法。GDDR3和DDR3都是等效两倍,而GDDR5是2倍于GDDR3的数据预取量和DQ并行总线,使GDDR5显存的实际速度又快了一倍,等效4倍。这也就是为什么GDDR5频率很高,只是等效频率高了,实际频率和GDDR3差不远。 带宽: 除容量外,类型、位宽和频率能共同决定一个重要的参数——带宽。显存带宽是指显示芯片与显存之间的数据传输速率,它以字节/秒为单位。显存带宽=等效频率×显存位宽/8带宽越大,意味着对GPU数据吞吐的能力越大。举个例子,水管的大小就是带宽,水流就是GPU的数据,水流小没有*,大了水管小就会出现瓶颈了。因此,对带宽的要求就是:够用即可。 显存颗粒特写台式电脑显卡知识科普(图4) 散热 电脑显卡散热一般是风冷主动散热,就是在散热片上加装风扇,被动散热指的是没有风扇,依靠自然气流散热。 散热的好坏可以通过看散热面积大小,铜管直径和数量,风扇类型和数量来得到。 被动散热一般鳍片比较宽厚,覆盖面积大,使用于发热比较小的低端显卡(这只是一般说法,也有奇葩旗舰卡用被动散热,其意义并不大)。 9影驰G,被动散热台式电脑显卡知识科普(图5) 主动散热,散热鳍片一般会有铜管。铜管加快核心向鳍片传热的速度,使得散热鳍片均匀受热,所以理论上铜管直径直径越大,铜管数量越多,散热越好。ARES散热鳍片+铜管特写台式电脑显卡知识科普(图6) 动散热用到的风扇有两种,普通散热风扇和涡轮风扇。前者一般转速低进风量较小,通常会配多个风扇在高端显卡上;而后者转速较高,进风量较大,一般一个显卡只用一个涡轮,但噪音较大。通常只有公版高端卡才会用涡轮。 ARES散热风扇特写