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为什么现在显示卡的显存位宽都比过去低了?

 紫薇院 2018-07-17

为什么现在显示卡的显存位宽都比过去低了?

记得八年前,五百多就能买到256bit的显示卡了,现在同样的牌子八百多还是128bit的了。

我有靠谱回答

6个回答

八年前五百多就能买到的256bit显卡多半是GTX 250或者HD 3850,当时用的还是GDDR3显存,其实即使到了末期GDDR3的频率也不过2500MHz,而现在常见的GDDR5显存频率起步频率就高于3000MHz,现在常见的GDDR5频率都在6000MHz以上,频率高了这么多自然也不需要这么高的位宽,因为显卡的显存带宽是由显存的频率和位宽所共同决定的。

显存带宽(GB/s)=显存数据频率(Gbps)*显存等效位宽(bit)/8

显存位宽的极限是由显存的类型来决定的,目前显卡上比较常见的显存位宽是64bit、128bit、192bit、256bit、384bit和512bit,因为GDDR3和GDDR5内部I/O带宽都是32bit,所以使用它们的显卡显存位宽只能是32bit的倍数,而HBM显存只有AMD的高端卡在用,它的内部I/O带宽是1024bit,所以AMD的R9 Fury显卡带宽达到了惊人的4096bit,HBM2由于显存的频率翻了一倍所以位宽就不用这么高了RX Vega的带宽也降到了2048bit。

和GDDR3相比,GDDR5显存使用了DQ并行双数据总线,相当于提供了在GDDR3的基础上多加了一条通道,GDDR5采用时钟频率分离的设计,地址与命令总线采用其中一组时钟频率信号,而数据总线则采用另外独立的一组,且为地址与命令总线时钟频率的两倍。

所以GDDR5是4倍速率机制,数据频率等于运行频率的4倍,而GDDR3只是2倍速率,再加上当时的工艺每现在那么先进,所以运行频率比GDDR5低得多,两者的数据频率相差甚远,现在的GDDR5显存的数据频率基本上都是GDDR3的三倍多,即使是128bit的GDDR5也比256bit的GDDR3更快。

既然频率提升了那么多,就没必要再弄那么高的显存位宽,而且现在两家的GPU都加入了显存压缩技术,新GPU对显存带宽的需求也稍微降低了些。


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一: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。显存大小只能说明显卡的容量大小,对性能没有多少影响。如AMD的RX570是8G的,但它没有6G的GTX1060的性能好。


二: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。一般来说位宽越大性能越好。但同时256位的显卡从9600GT到1000多元的GTX970这都是。所以说,只看位宽,也根本不看不出性能好坏的。

再过去,显存速度不够,显卡频率也不高。而显卡有需要非常高的带宽,要么提升显存位宽,要么提升显存频率。在显存频率提不上去,也没有带宽更好的显存技术的情况下,只有提高显存位宽,提升速度。

而到了maxwell架构之后的显存带宽压缩技术不再需要太高的带宽。所以现在的显卡普遍不需要特别大的位宽。

显卡最重要的是带宽,是由位宽和频率决定的,他俩的关系可以打比方:以前一秒开200万次门,每次进10单位的货,一秒进2000单位的货;现在是一秒开600万次门,每次进5单位的货,一秒进3000万单位的货。为啥过去位宽大,现在位宽小。无非是因为成本,技术。拉10单位用的车那肯定得用斯太尔,而拉5单位用的车仅仅需要福田轻卡,这一点成本肯定就省下来了。拉了货你就得消化掉,不然你得有仓库存放,要是你速度快,只需要小仓库,速度慢就得需要大仓库,仓库成本就省下来了。另外一个例子就是,企业扩大再生产,你是实行三班倒省钱,还是在另外建个工厂每天都是一班省钱呢?另外你觉得大位宽的显卡就没有了吗?不,你只是买不起而已

记住一个性能真理。带宽的bit数增加得到的性能提升永远追不上频率提升得到的性能增加。bit宽度上的增加其性能要提升是需要具备一定条件的。满足此条件就叫优化。

喜欢拿高速公路来比 实际并不完全确切。八车道高速公路理论上比四车道通车量大。但那是需要满负载而且要排好队的情况下。而现实情况经常是三三两两的车通过。偶尔还会有车抢道占道。完全不排队的状况。 所以说 提高车速限制是最容易加快高速通车量的方式(交通规则遵守前提哦 不然高速要崩溃的) 也是显而易见 最容易被理解的。而增加车道的效果就没加快车速限定那么好咯。

拿上面的比喻 把高速车道扩容是实实在在增加成本的。显存位数增加同样意味着成本增加。而增加成本一定要有性能增强。与其增强显存位数 不如增加更高频率高性能显存来得更直接见效。

首先我们需要知道什么是显存位宽。

显存位宽是显卡每个时钟周期所能传输的数据量,所以位宽对显卡的好坏有非常大的影响。

这有个关于显卡的公式:



显存带宽=显存位宽×显存频率/8
我们可以看到显卡带宽由显存位宽和显存频率决定。例如:两块显卡的显存频率为一样,其中一块为128位,另外一块显卡则为256位,那么他们两个的显存带宽分别为:500MHz×128∕8=8GB/s,而256位显存位宽显卡则可以提供500MHz×256∕8=16GB/s,两块显卡在主频相同的情况下最终带宽分别为8GB/s和16GB/s,显存带宽相差了一倍。

现在的显卡频率都是挺高的,所以并不需要很大的位宽来保证显卡的速度。


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