显卡知识大全 让你了解显卡的方方面面

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第 2 页 独立显卡组成
下面介绍台式机独立显卡的组成。以华硕ASUS ARES拆解图片为例。

其实显卡是一个小主机的缩影，并不像CPU那样高度集成，而是包含了很多组件。
? 显示核心(GPU)：
GPU全称是Graphic Processing Unit，中文翻译为“图形处理器”。NVIDIA公司在发布GeForce 256图形处理芯片时首先提出的概念。GPU使显卡减少了对CPU的依赖，并进行部分原本CPU的工作，尤其是在3D图形处理时。如果说CPU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全部依靠这颗小小的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。其他特性：光栅单元(ROPS)，L1缓存，核心面积，制造工艺。
ARES核心Cypress

? 显卡PCB：
印刷线路板(PCB，Printed Circuit
Board)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设计不好的话，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。PCB详细功能请在主板介绍篇中查看。
ARES显卡正面PCB

? 显存：
显存，也被叫做帧缓存，它的作用是用来存储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，显存是用来存储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显卡需要加大关注的地方。目前最好的显存类型是GDDR5，等效频率最高，其次是GDDR3，最后是目前常见的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大量应用，是因为成本很低，为了缩减成本，用DDR3不足为奇。
容量，一般说来，够用足矣，没必要追求显存大。1680*1050分辨率，1G显存;1440*900及其以下，512M就可以;1920*1080，至少1.5G显存。
动态共享显存技术，是将内存划分为显存，以便当显卡独立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TC1024M或者HM1024M的，这时候所谓的显存大小就是共享后独立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使用数量决定的，比如每个颗粒32bit位宽，使用8颗并联就是256bit位宽了(其实容量也是这样决定的，128M*8=1024M)。位宽的作用就是增大带宽，带宽后面会有解释。
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。
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，水流小没有限制，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

? 散热：
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。
被动散热一般鳍片比较宽厚，覆盖面积大，应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)。
影驰G210,被动散热

七彩虹iGame 680寂静之地，被动散热

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

主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

XFX HD6990涡轮风扇特写

除了风冷外，显卡也可以选择水冷。水冷可以不考虑风道对散热的影响，一般应用于多卡互联平台。
Inno3D GTX580冰龙黑金版 水冷散热

? 金手指
显卡的金手指(connecting finger)是显卡与插槽的连接部件，所有的信号都是通过金手指进行传送的。金手指由众多金黄色的导电触片组成，因其表面镀金而且导电触片排列如手指状，所以称为“金手指”。金手指的形状代表了该显卡的插槽类型，目前显卡都是PCI-E 16X接口的，过去的显卡有AGP和PCI接口的。
ARES金手指特写

? 供电接口
PCI-E 16X接口对显卡提供了75W供电，能满足中低端显卡需求。但高端显卡供电不够，只能需要电源对其独立供电，于是就有了供电接口。理论上6PIN接口能提供75W的供电， 8PIN接口提供150W。(不过在实际上他们能提供大于这个数值的供电)
ARES独立供电接口特写(大家可以估算一下这个电老虎的理论功耗上限)

? 显示接口
显示接口是指显卡与显示器、电视机等图像输出设备连接的接口。下面介绍目前常见的显示四个接口。

VGA，就是显卡上输出模拟信号的接口，VGA(Video Graphics Array)接口，也叫D-Sub接口。VGA接口是显卡上应用最为广泛的接口类型，在中低端上显卡很常见。
DVI，全称为Digital Visual Interface，它是1999年由Silicon Image、Intel(英特尔)、Compaq(康柏)、IBM、HP(惠普)、NEC、Fujitsu(富士通)等公司共同组成DDWG(Digital Display Working Group，数字显示工作组)推出的接口标准。目前的DVI接口分为两种，一个是DVI-D接口，只能接收数字信号，接口上只有3排8列共24个针脚，其中右上角的一个针脚为空。不兼容模拟信号。另外一种则是DVI-I接口，可同时兼容模拟和数字信号。兼容模拟信号并不意味着模拟信号的接口D-Sub接口可以连接在DVI-I接口上，而是必须通过一个转换接头才能使用，一般采用这种接口的显卡都会带有相关的转换接头。由于DVI可以转换成其他三种接口，目前中高端都有DVI接口。显示器也普遍采用DVI和显卡对应。
HDMI，英文全称是“High Definition Multimedia”，中文的意思是高清晰度多媒体接口。应用HDMI的好处是：只需要一条HDMI线，便可以同时传送影音信号，而不像现在需要多条线材来连接;同时，由于无线进行数/模或者模/数转换，能取得更高的音频和视频传输质量。HDMI接口也可以转换成DVI或者VGA接口。目前高端显卡和显示器均用此类型接口，笔记本也有HDMI接口。
DP, 全称是”DisplayPort”。作为DVI的继任者,DisplayPort将在传输视频信号的同时加入对高清音频信号传输的支持，同时支持更高的分辨率和刷新率。DP拥有很多优势，但目前只是高端显示器的接口，中低端显卡很少能看见此接口。
? 多卡互联
SLI和CrossFire分别是Nvidia和AMD(ATI)两家的双卡或多卡互连工作组模式。
组建SLI和Crossfire，需要几个方面：
1.需要2个或以上的显卡，必须是PCI-E，不要求必须是相同核心，混合SLI可以用于不同核心显卡。
2.需要主板支持，SLI授权已开放，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开放授权INTEL平台较高芯片组，945.965.P35.P31.P43.P45.X38.X48.X58.X79等……AMD自家的770X、790X、790FX、790GX等均可进行crossfire。(芯片组太多了，不一一细说)
3.交火(SLI)数据线
4.系统支持。
5.驱动支持。
ARES交火金手指特写

ARES PLX PEX8647桥接芯片与配套供电特写，可以理解为一种“欺骗”显卡核心的手段，让GPU认为是在和主板相连，从而实现CrossFire等技术。

以上介绍的是台式机独立显卡，下面简单介绍一下笔记本(移动)显卡。
移动显卡，顾名思义，就是移动平台上应用的显示卡。由于移动平台对空间要求较高，独立显卡往往以整合到主板上的形式出现，虽然看起来像‘集显’，但这个是名副其实的‘独显’。因为，即使整合到主板上，它也是以整体的形式被划分在一个独立区域中。也就是说，移动平台只是将主板PCB和显卡PCB融合在一起，省去了连接的插槽和金手指以及显示输出接口。集显不同，显示芯片不是独立出现的，一般整合在主板的北桥中(现在是整合在CPU中)，一般没有独立显存，这是和独显的主要区别。不过，现在笔记本也有DIY的趋势，很多移动平台也将独显从主板中区分开来，变成了真正的独显，目接口为MXM，在准系统本中较为常见。
整合在主板上的‘独显’(黑色区域为大致的显卡区域)

MXM接口的移动显卡GTX580M

下面我们通过介绍GPU-Z识别参数来继续介绍显卡(GPU-Z请下载最新版，不是汉化版)

上图为我笔记本的显卡——G103M的识别参数
别以为上面都是英文的，看不懂，其实每一项都有中文解释，将鼠标移至每项参数上就可以看到中文的介绍了，在此不再累述。
这些参数中，我们需要注意的参数有如下(图示红框标出的)：Name(显卡名称)，GPU(核心代号)，Shaders(流处理器数量)，Memory Type(显存类型)，Bus Width(位宽)，Memory Size(显存容量)，Bandwidth(带宽)，Default Clock(核心默认频率)，Memory(显存频率)
显存部分刚才已经讲述，现在我来说明一下核心代号和流处理器。
核心代号就是指显卡的显示核心(GPU)的开发代号。而所谓开发代号就是显示芯片制造商为了便于显示芯片在设计、生产、销售方面的管理和驱动架构的统一而对一个系列的显示芯片给出的相应的基本的代号。不同的显示芯片都有相应的开发代号。
流处理器这个名词第一次出现在人们的视线中还要上溯到2006年12月4日， NVIDIA在当天正式对外发布新一代DX10显卡8800GTX，在技术参数表里面，看不到惯常使用的两个参数：Pixel Pipelines(像素渲染管线)和Vertex Pipelines(顶点着色单元)，取而代之的是一个新名词：streaming processor，中文翻译过来就是流处理器(也有叫SP单元的，一个意思)它的作用就是处理由CPU传输过来的数据，处理后转化为显示器可以辨识的数字信号。
流处理器多少对显卡性能有决定性作用，可以说高中低端的显卡除了核心不同外最主要的差别就在于流处理器数量，但是有一点要注意，就是NV和AMD的显卡流处理器数量不具有可比性，他们两家的显卡核心架构不同，不能通过比较流处理器多少来看性能，一般情况下NV的显卡流处理器数量会明显少于AMD。同一代的显卡，可以用SP数量差距来大概估算性能的差别。