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独立显卡

 蒋权的图书馆 2014-10-06
· 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。
 
 

· 显卡PCB
印刷线路板(PCBPrinted 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,GDDR3DDR3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,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TCA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。GDDR3DDR3都是等效两倍,而GDDR52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  
 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

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AGPPCI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 
 · 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。 
 DVI,全称为Digital Visual Interface,它是1999年由Silicon ImageIntel(英特尔)、Compaq(康柏)、IBMHP(惠普)、NECFujitsu(富士通)等公司共同组成DDWGDigital 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38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。

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