顯卡名詞解釋
顯示接口卡(Video card,Graphics card)、顯示器配置卡簡稱為顯卡,是個人電腦基本組成部分之一。電腦顯卡用途是將計算機系統所需要的顯示信息進行轉換驅動,并向顯示器提供信號,控制顯示器的正確顯示,是連接顯示器和個人電腦主板的重要元件。對于從事專業圖形規劃和高端游戲發燒的人來說顯卡非常重要。
【資料圖】
民用顯卡芯片供應商主要包括AMD(原ATI)和nVIDIA(英偉達)兩家。具體的顯卡發展史本文就不介紹了。
電腦顯卡分類
電腦顯卡按照存在位置分為集成顯卡和獨立顯卡兩大類。
集成顯卡:
一種是指主板芯片組集成了顯示芯片,運用這種芯片組的主板就可以不需要獨顯就實現顯示功能,滿足一般的家庭影音娛樂和辦公使用,節省購買獨顯的開支。集成顯卡的主板一般不帶有顯存,運用系統的一部分內存作為顯存。
一種是指處理器內部集成了顯示芯片,即“核顯”。一般分為AMD現在的“APU”和英特爾的“核芯顯卡”。顯存同樣從內存分享而來,由于核顯性能的飛躍,現在的核顯對內存性能的依賴很嚴重,還會較大程度的影響處理器的性能。
當代筆記本中的核顯比較讓人頭疼,廠商普遍采用核顯+獨顯聯立的方案,核顯輸出視頻信號以及輕負載渲染,獨顯在必要時開啟進行工作。這樣就造成無法強制關閉核顯,有些場景下由于雙顯卡優化問題僅能運用核顯,導致性能的損失。此外,筆記本的核顯分配內存較大,普遍在256-512MB之間,有些甚至超過了768MB,然而由于筆記本BIOS的雞肋設置,幾乎不可能調節核顯分配內存容量,使得大量內存白白被核顯占用,造成浪費?,F在來說,4GB內存比較吃緊,8GB才能有效搞定核顯占用浪費的問題。
獨立顯卡:
獨立顯卡,簡稱獨顯,是指成獨立的板卡存在,需要插在主板的相應接口上的顯卡。獨立顯卡具備單獨的顯存,不占用系統內存(但當獨立顯存不夠用時可以共享內存作為顯存),而且技術上領先于集成顯卡,能夠提供更好的顯示效果和運行性能。
獨顯由于擁有獨立的一套運行環境,使得其核心運算有很大的發揮空間,因而性能相對于集成顯卡來說有較大的飛躍。不過對于低端入門獨顯來說,并非一定比集顯的性能要好。這個造成的主要原因是核顯性能的飛躍。不過,較高性能的核顯對應的處理器型號也屬于高端,所以低端獨顯依舊可以存在,用來和低端處理器組合,或者作為JS坑錢的配置。
下面介紹臺式電腦獨立顯卡的組成。以華碩ASUS ARES拆解圖片為例。
實顯卡是一個小主機的縮影,并不像處理器那樣高度集成,而是包含了很多組件。
顯示核心( GPU )
GPU全稱是Graphic Processing Unit,中文翻譯為“圖形處理器”。NVIDIA公司在發布GeForce 256圖形處理芯片時首先提出的概念。GPU使顯卡減少了對處理器的依賴,并進行部分原本處理器的工作,尤其是在3D圖形處理時。如果說處理器是整個機器的心臟,那么GPU就是整個顯卡的心臟。顯卡負責的圖形處理所有依靠這顆小小的GPU。一般說來,衡量GPU工作能力的參數有兩個:流處理器數量和核心工作頻率。其他特點:光柵單元(ROPS),L1緩存,核心面積,制造工藝。GPU有不一樣的架構,其包含的參數直接決定了顯卡性能的高低。主要參數是流處理器和顯存控制器,與GPU代號有關。
電腦顯卡 PCB
印刷線路板(PCB,Printed Circuit Board)主要功能是提供電子元器件之間的相互連接。如果一張顯卡連最基本的電路都規劃不好的話,即使給你再好的電容、顯存顆粒等等可能也無法穩定的運行,更別提進一步超頻什么的了。所以PCB對顯卡來說也是非常重要的。一般說來,PCB的層數越多,長度越長,容納的電氣元件越多,電路越復雜,用料越多,顯卡性能越好。
電腦顯卡PCB上主要查看的是用料的高低。可以通過粗略查看電子元件的密度,顯卡供電相數來判斷同型號顯卡的好壞。
ARES顯卡正面PCB
顯存
顯存,也被叫做幀緩存,它的作用是用來儲存顯卡芯片處理過或者即將提取的渲染數據。如同計算機的內存一樣,顯存是用來儲存要處理的圖形信息的部件。顯存的參數有:顯存類型,容量,位寬,頻率(延遲)。
從某種意義上講,顯存類型是當下選擇電腦顯卡需要加大關心的地方?,F在最好的顯存類型是GDDR5,等效頻率最高,其次是GDDR3,最后是現在常見的DDR3。注意,GDDR3和DDR3不是一樣的,前者是專屬顯存,是基于DDR2內存改造而成,而DDR3是普通的內存,年代比GDDR3要新,但延遲和頻率比不過GDDR3。之所以DDR3大量使用,是因為成本很低,為了縮減成本,用DDR3不夠為奇。
動態共享顯存技術,是將內存劃分為顯存,以便當顯卡獨立顯存不夠用時臨時占用。N卡將此技術成為TC,A卡為HM,這也就是市面上經常聽見顯卡是TC1024M或者HM1024M的,這時候所謂的顯存大小就是共享后獨立顯存和共享顯存容量之和,買顯卡的時候需要注意。
顯存位寬:
顯存位寬是顯存在一個時鐘周期內所能傳送數據的位數,位數越大則瞬間所能傳輸的數據量越大,這是顯存的重要參數之一。位寬是由每個顆粒的位寬和運用數量決定的,比如每個顆粒32bit位寬,運用8顆并聯就是256bit位寬了(其實容量也是這樣決定的,128M*8=1024M)。位寬的作用就是增大帶寬,帶寬后面會有解釋。
顯存頻率:
頻率,顯存的實際頻率,等效頻率是兩個概念。由于現在顯存都基于DDR系列內存改造,DDR因為能在時鐘的上升沿和下降沿都能傳送數據,所以比SDR同頻效率高了一倍,因而就有了等效頻率這一說法。GDDR3和DDR3都是等效兩倍,而GDDR5是2倍于GDDR3的數據預取量和DQ并行總線,使GDDR5顯存的實際速度又快了一倍,等效4倍。這也就是為什么GDDR5頻率很高,只是等效頻率高了,實際頻率和GDDR3差不遠。
帶寬:
除容量外,類型、位寬和頻率能共同決定一個重要的參數——帶寬。顯存帶寬是指顯示芯片與顯存之間的數據傳輸速率,它以字節/秒為單位。顯存帶寬=等效頻率×顯存位寬/8帶寬越大,意味著對GPU數據吞吐的能力越大。舉個例子,水管的大小就是帶寬,水流就是GPU的數據,水流小沒有限制,大了水管小就會出現瓶頸了。因此,對帶寬的要求就是:夠用即可。
顯存顆粒特寫
散熱
電腦顯卡散熱一般是風冷主動散熱,就是在散熱片上加裝風扇,被動散熱指的是沒有風扇,依靠自然氣流散熱。
散熱的好壞可以通過看散熱面積大小,銅管直徑和數量,風扇類型和數量來得到。
被動散熱一般鰭片比較寬厚,覆蓋面積大,使用于發熱比較小的低端顯卡(這只是一般說法,也有奇葩旗艦卡用被動散熱,其意義并不大)。
9影馳G210,被動散熱
主動散熱,散熱鰭片一般會有銅管。銅管加快核心向鰭片傳熱的速度,使得散熱鰭片均勻受熱,所以理論上銅管直徑直徑越大,銅管數量越多,散熱越好。
ARES散熱鰭片+銅管特寫
動散熱用到的風扇有兩種,普通散熱風扇和渦輪風扇。前者一般轉速低進風量較小,通常會配多個風扇在高端顯卡上;而后者轉速較高,進風量較大,一般一個顯卡只用一個渦輪,但噪音較大。通常只有公版高端卡才會用渦輪。
ARES散熱風扇特寫
XFX HD6990渦輪風扇特寫
了風冷外,電腦顯卡也可以選擇水冷。水冷可以不考慮風道對散熱的影響,一般使用于多卡互聯平臺。至于顯卡自己改造水冷平臺的方式和技巧,大家可以百度。
Inno3D GTX580冰龍黑金版 水冷散熱
金手指
顯卡的金手指(connecting finger)是顯卡與插槽的連接部件,所有的信號都是通過金手指進行傳送的。金手指由眾多金黃色的導電觸片組成,因其表面鍍金而且導電觸片排列如手指狀,所以稱為“金手指”。金手指的形狀代表了該顯卡的插槽類型,現在顯卡都是PCI-E 16X接口的,過去的顯卡有AGP和PCI接口的。
金手指不決定性能高低,但如果該處存在氧化磨損,可能會導致顯卡連接問題,造成與主板的通訊受限,該情況下有可能會極大的限制顯卡性能,部分顯卡性能問題可能就由此出現。因此,當顯卡長時間暴露在外面時,再次運用前建議用橡皮擦拭一下金手指表面,插槽的灰塵也需清理,保證顯卡和主板之間的通訊正常。
ARES金手指特寫
供電接口
PCI-E 16X接口對顯卡提供了75W供電,能滿足中低端顯卡需要。但高端顯卡供電不夠,只能需要電源對其獨立供電,于是就有了供電接口。理論上6PIN接口能提供75W的供電, 8PIN接口提供150W。(不過在實際上他們能提供大于這個數值的供電)
需要注意的是,供電上限不代表該卡實際功耗上限,一般顯卡功耗上限遠比接口供電上限要小。
ARES獨立供電接口特寫(大家可以估算一下這個電老虎的理論功耗上限
顯示接口
顯示接口是指顯卡與顯示器、電視機等圖像輸出設備連接的接口。下面介紹現在常見的顯示四個接口。
VGA,就是顯卡上輸出模擬信號的接口,VGA(Video Graphics Array)接口,也叫D-Sub接口。VGA接口是顯卡上使用最為廣泛的接口類型,在中低端上顯卡很常見。
DVI,全稱為Digital Visual Interface,它是1999年由Silicon Image、Intel(英特爾)、Compaq(康柏)、IBM、HP(惠普)、NEC、Fujitsu(富士通)等公司共同組成DDWG(Digital Display Working Group,數字顯示工作組)推出的接口標準?,F在的DVI接口分為兩種,一個是DVI-D接口,只能接收數字信號,接口上只有3排8列共24個針腳,其中右上角的一個針腳為空。不兼容模擬信號。另外一種則是DVI-I接口,可同時兼容模擬和數字信號。兼容模擬信號并不意味著模擬信號的接口D-Sub接口可以連接在DVI-I接口上,而是必須通過一個轉換接頭才能運用,一般采用這種接口的顯卡都會帶有相關的轉換接頭。由于DVI可以轉換成其他三種接口,現在中高端都有DVI接口。顯示器也普遍采用DVI和顯卡對應。
HDMI,英文全稱是“High Definition Multimedia”,中文的意思是高清晰度多媒體接口。使用HDMI的好處是:只需要一條HDMI線,便可以同時傳送影音信號,而不像現在需要多條線材來連接;同時,由于無線進行數/模或者模/數轉換,能取得更高的音頻和視頻傳輸質量。HDMI接口也可以轉換成DVI或者VGA接口?,F在高端顯卡和顯示器均用此類型接口,筆記本也有HDMI接口。
DP, 全稱是”DisplayPort”。作為DVI的繼任者,DisplayPort將在傳輸視頻信號的同時加入對高清音頻信號傳輸的支持,同時支持更高的辨別率和刷新率。DP擁有很多優勢,但現在只是高端顯示器的接口,中低端顯卡很少能看見此接口。
對于顯示接口,有些顯卡并不能做到全面覆蓋占有,當顯示屏接口和顯卡具有的接口出現不匹配時,需要采用轉接口來實現。常見的轉接口有DVI轉VGA,DVI轉HDMI,在此需注意某些顯卡提供多個DVI接口,并不是所有DVI接口均可以進行轉接,具體能否轉接請參考相關說明書。
10.多卡互聯技術
SLI和CrossFire分別是Nvidia和AMD(ATI)兩家的雙卡或多卡互連工作組模式。組建SLI和Crossfire,需要幾個方面:
(1)需要2個或以上的顯卡,不要求必須是相同核心,混合CFX/SLI可以用于不一樣核心顯卡。在臺式電腦上曾經有過A卡和N卡的混合交火,但其效果很差,基本取決于A卡的性能。不一樣核心的A卡也曾有過混合交火,但其結果也往往是等于高端顯卡性能,低端的相當于沒有發揮效果?,F在的混合交火較為有意義的是AMD的核顯與其部分獨顯的交火,其本質還是同架構核心的CFX技術,效率不算很高。
(2)需要主板支持,SLI授權已開放,支持SLI的主板有NV自家的主板 和Intel的主板,如570 SLI(AMD)、680i SLI(Intel)。Crossfire開放授權INTEL平臺較高芯片組,945.965.P35.P31.P43.P45.X38.X48.X58.X79等……AMD自家的770X、790X、790FX、790GX等均可進行crossfire。(芯片組太多了,不一一細說)一般來說,一個主板含有兩個PCI-E插槽時均可支持CFX技術(具體核實請參照說明書),而支持SLI技術則需要額外說明。
(3)交火(SLI/CFX)數據線。雙卡互聯時僅需一條數據線,三卡互聯則需要兩條數據線或者一個專有的三卡數據線,四卡互聯則需要三條數據線或者一個專有四卡數據線。
各種SLI橋
三路SLI專用線
四路SLI專用線
CFX四路交火連接方式(不一定這個形式,只要倆倆互聯即可
(4)系統支持。XP不支持多路SLI/CFX,僅支持雙路,VISTA以上即可支持多路互聯技術。
(5)驅動支持?,F在的新驅動均可支持多路互聯技術,不過需要在驅動控制面板中確認開啟。
值得一提的是,多卡SLI/CFX時需要注意主板提供的帶寬模式。一般單卡運行在X16模式下,此時的顯卡性能幾乎不受限制。而雙卡如果不采用第三方PCI-E控制器的話,很難做到雙X16模式,一般為雙X8或者X16+X4。后者效果較差,因為短板效應嚴重,帶寬不夠時就會影響交火效率,雙X8則不算很顯著。支持3卡以上SLI/CFX的主板一般不會采用X4模式運行,基本不需要擔心損失性能問題。為了確保多卡互聯技術的效率,建議查看主板說明書,不支持雙X8建議慎重選擇雙卡交火。
有些單卡雙芯的的顯卡,其工作原理和SLI/CFX是相似的,只是將互聯技術集合在單個顯卡內,兼容性得到提升,效率也有一定的提升。不過雙芯顯卡普遍價格高于兩個同型號單卡價格,并且雙芯卡頻率通常會比單卡頻率低來減緩對功耗的需要。一般非發燒友不建議購買此類卡,性價比較低。
好了,電腦顯卡就分享這些了,有補充的可以留下評論。