簡(jiǎn)單易懂菜鳥(niǎo)晉級(jí)！帶你全面了解顯卡

　　 泡泡網(wǎng)顯卡頻道12月24日 整天面對(duì)各大IT網(wǎng)站上那些“導(dǎo)購(gòu)”“評(píng)測(cè)”文章你會(huì)不會(huì)有些乏味？整天被各種各樣的廣告侵襲你會(huì)不會(huì)有些反感？那么有沒(méi)不打廣告、一心幫助消費(fèi)者得文章呢？答案是有——

　　 由于從事硬件行業(yè)的相關(guān)工作，身邊的朋友經(jīng)常會(huì)問(wèn)我怎么買(mǎi)硬件，買(mǎi)硬件應(yīng)該注意哪些因素等問(wèn)題。通常情況下我會(huì)問(wèn)對(duì)方幾個(gè)問(wèn)題：想做什么（游戲、辦公、視頻、影音）、想花多少錢(qián)（高中低端價(jià)位）、對(duì)品牌有什么要求（一線、二線、三線），在了解對(duì)方的需求之后，然后再向他推薦相關(guān)的硬件產(chǎn)品。這樣的做法雖然能夠比較直觀、有效的幫助到有需求的人，但是也存在著一個(gè)致命的弱點(diǎn)——受眾面太小了。

　　 畢竟“授人予魚(yú)不如授人予漁”，鑒于這個(gè)原因本人在上一期中，為大家整理了篇菜鳥(niǎo)晉級(jí)必看 揭露CPU選購(gòu)背后的秘密的文章。而今天本人要將這一主題延伸到顯卡領(lǐng)域，期待本文能夠幫助更多的人。

　　 通過(guò)本文你將了解到什么是顯卡，影響顯卡性能的關(guān)鍵因素有哪些，用戶在購(gòu)買(mǎi)顯卡過(guò)程中應(yīng)該注意什么，從而為消費(fèi)者在購(gòu)買(mǎi)顯卡過(guò)程中提供必要的參考。

　　 在開(kāi)始本文之前，筆者先為大家解釋下神馬才是顯卡——顯卡可以簡(jiǎn)單的理解為，是一個(gè)顯示信息轉(zhuǎn)換硬件，它向顯示器提供行掃描信號(hào)，控制顯示器的正確顯示的部件。

　　 那么顯卡是由什么組成的呢？顯卡的重要組成部分為：GPU、顯存、供電、PCB板、散熱、接口、BIOS、驅(qū)動(dòng)。這幾部分“相互作用”對(duì)顯卡的性能產(chǎn)生直接的影響。

　　 那么對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)，在選購(gòu)顯卡的時(shí)候該何從下手呢？上圖為本站的某款顯卡綜述頁(yè)，在圖片右側(cè)我們看到羅列出來(lái)的：顯示核心、顯存類型、流處理數(shù)量，顯存容量、核心頻率、顯存位寬等參數(shù)（詳細(xì)參數(shù)請(qǐng)點(diǎn)擊參數(shù)頁(yè)），在了解這些術(shù)語(yǔ)之后，相信你會(huì)對(duì)顯卡有個(gè)全新的認(rèn)識(shí)。

　　 鋼鐵俠之所以強(qiáng)大因?yàn)橛幸活w強(qiáng)大的“心”，同樣顯卡要想性能強(qiáng)勁也要擁有一個(gè)強(qiáng)勁的“芯”。這顆芯就是我們通常所說(shuō)的“GPU或顯卡核心”。早在硬件發(fā)展的初期并沒(méi)有GPU這個(gè)概念，GPU這個(gè)概念是由NVIDIA公司在GeForce 256圖形處理芯片時(shí)代提出的。

　　 GPU出現(xiàn)的目的是為了減少CPU的工作負(fù)擔(dān)，GPU主要負(fù)責(zé)幾何轉(zhuǎn)換和光照處理、立方環(huán)境材質(zhì)貼圖和頂點(diǎn)混合、紋理壓縮和凹凸映射貼圖、雙重紋理四像素256位渲染引擎等（了解下就好沒(méi)必要強(qiáng)加記憶）。

GK106

　　 GPU的重要性在于：它決定了該顯卡的檔次和大部分性能，通常顯卡廠商會(huì)對(duì)GPU性能進(jìn)行劃分，我們以NVIDIA顯卡GPU核心命名為例：主要有GK104、GK106、GK107（性能由高到底），其中GK104是主打高端型號(hào)，GK106布局中端的型號(hào)，而GK107算是補(bǔ)全性質(zhì)的低端型號(hào)了。

　　 與GPU核心相互關(guān)系的就是我們通常俗稱的顯卡命名：其中采用GK104核心的顯卡主要有GeForce GTX 680、GeForce GTX 670、GeForce GTX 670；采用GK106核心的顯卡主要有GeForce GTX 660、GeForce GTX 650 Ti；采用GK107核心的顯卡主要包括GeForce GTX 650。

　　 從上面的圖表中我們可以看出，采用相同核心的顯卡又分為不同的型號(hào)，不同的型號(hào)之間又存在性能差異，那么這些性能差異又是怎樣產(chǎn)生的呢？答案就在上圖中紅線部分（其它方面暫時(shí)略過(guò)），顯卡廠商通過(guò)增加或減少，最大加速頻率、CUDA核心數(shù)量（流處理器數(shù)量）、晶體管數(shù)量、紋理單元數(shù)量、ROP單元數(shù)量、顯存位寬來(lái)進(jìn)一步劃分顯卡的性能。

　　 下面筆者就針對(duì)影響顯卡性能（GPU）主要因素進(jìn)行個(gè)大致的講解——

　　 顯卡的核心頻率是指顯示核心的工作頻率，其工作頻率在一定程度上可以反映出顯示核心的性能。其中最大加速頻率，可以理解為顯卡工作時(shí)的最高頻率（顯卡的頻率越高性能就越強(qiáng)）。

　　 目前顯示芯片生產(chǎn)廠商只有AMD和NVIDIA兩家，而集成顯卡市場(chǎng)的則是AMD(APU)/INTEL的天下。

　　 CUDA核心數(shù)量：其實(shí)就是流處理數(shù)量，只不過(guò)N卡有CUDA技術(shù)，所以才叫“CUDA核心數(shù)量”。要知道流處理器的數(shù)量的多少，已經(jīng)成為了決定顯卡性能高低的一個(gè)很重要的指標(biāo)，NVIDIA和AMD都在不斷地增加顯卡的流處理器數(shù)量使顯卡的性能達(dá)到跳躍式增長(zhǎng)。

　　晶體管泛指一切以半導(dǎo)體材料為基礎(chǔ)的單一元件，而晶體管數(shù)量的多少直接決定著電子元件性能的強(qiáng)弱。

　　 目前顯卡的渲染流程是，通過(guò)頂點(diǎn)單元構(gòu)建模型骨架，紋理單元處理紋理貼圖，像素單元處理光影特效，ROP（光柵）單元負(fù)責(zé)3D轉(zhuǎn)2D光柵化輸出。如果以人體來(lái)比喻的話，頂點(diǎn)單元就是骨骼，紋理單元就是肌肉和皮膚，ROP（光柵）單元就是人的力氣大小。

　　 顯存位寬是顯存在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)所能傳送數(shù)據(jù)的位數(shù)，位數(shù)越大則瞬間所能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量越大，這是顯存的重要參數(shù)之一。目前市場(chǎng)上的顯存位寬有128位、192位、256位三種。消費(fèi)者需要知道是，顯存位寬越高顯卡性能越好。

　　 以上幾點(diǎn)就是影響GPU性能的關(guān)鍵要素（顯存位寬除外），除此之外顯卡芯片的架構(gòu)、制程工藝對(duì)GPU的性能也有一定的影響。

　　 決定顯卡性能的第一個(gè)要素是顯示核心，第二個(gè)要素就是顯存。顯存的作用就好比內(nèi)存，它的強(qiáng)弱對(duì)顯卡性能有著直觀的影響。

　　顯存，也被叫做幀緩存，它的作用是用來(lái)存儲(chǔ)顯卡芯片處理過(guò)或者即將提取的渲染數(shù)據(jù)。提到顯卡我們就會(huì)聯(lián)想到內(nèi)存，其實(shí)顯卡上的顯存同內(nèi)存的作用基本相似，只不過(guò)顯存是用來(lái)存儲(chǔ)要處理的圖形信息的。

　　 影響顯存性能的主要因素包括：顯存類型、顯存容量、顯存位寬、顯存帶寬、顯存頻率、讀取速度。

　　 顯存類型指的是：顯存的種類，如gDDR3、GDDR3、GDDR5等。<><>< p=""> <><>

　　 顯存容量指的是：我們經(jīng)常聽(tīng)到的512MB、1GB、2GB等，需要說(shuō)明的是顯卡性能的強(qiáng)弱，和顯存容量沒(méi)有直接的關(guān)系！只有當(dāng)顯卡核心在足夠強(qiáng)的情況下大顯存容量的顯卡才能發(fā)揮出性能優(yōu)勢(shì)，那種“小馬拉大車”顯卡搭配方式只不過(guò)是顯卡廠商的虛頭！

　　 顯存的帶寬指的是：顯示核心與顯存通信的數(shù)據(jù)寬度，顯存的帶寬越大容納數(shù)量的通行量越大。顯存帶寬的計(jì)算公式為=顯存位寬×顯存頻率/8

　　顯存頻率是指默認(rèn)情況下，該顯存在顯卡上工作時(shí)的頻率，以MHz（兆赫茲）為單位。顯存頻率一定程度上反應(yīng)著該顯存的速度。顯存頻率隨著顯存的類型、性能的不同而不同(最直觀的表現(xiàn)是GDDR5顯存強(qiáng)于GDDR3顯存)。

　　 顯存的讀取速度一般以ns為單位，常見(jiàn)的顯存有6ns、5.5ns、5ns、4ns、3.8ns等。

　　 目前主要的顯存生產(chǎn)廠商：美國(guó)的Micron（美光）、德國(guó)的Infineon（英飛凌）；韓國(guó)的SAMSUNG（三星）、HY（現(xiàn)代）等。關(guān)于顯存識(shí)別的有關(guān)知識(shí)，感興趣的朋友可以看看同芯片速度相差5倍!識(shí)顯存防忽悠秘籍這篇文章。

　　 需要注意的是顯卡生產(chǎn)廠商還有虛擬顯存技術(shù)（劃撥內(nèi)存充當(dāng)顯存），其中AMD叫做HM (ATI Hyper Memory)，NVIDIA叫做TC（Turbo Cache），這兩個(gè)技術(shù)本是為了解決顯存不足用的，但是卻經(jīng)常被JS拿來(lái)當(dāng)做產(chǎn)品的噱頭。

　　 決定顯存性能的關(guān)鍵因素：顯存類型>顯存位寬、顯存帶寬>顯存頻率、讀取速度>顯存容量。 

　　 顯卡的供電系統(tǒng)、PCB板、散熱性能等因素，顯卡性能的影響處于比較間接的地位。

　　 顯卡供電系統(tǒng)的強(qiáng)弱會(huì)，影響到顯卡的穩(wěn)定以及超頻性能?？偟膩?lái)說(shuō)顯卡供電相數(shù)多>供電系相數(shù)小、數(shù)字供電>模擬供電，同時(shí)供電系統(tǒng)的強(qiáng)弱又和所采用的電容、電感、電子元件有著直接關(guān)系。

   關(guān)于顯卡供電系統(tǒng)用料的文章，有興趣的朋友可以讀下這篇文章，一顆頂十顆！顯卡電容用料全方位解析。

　　 顯卡的PCB板厚度，對(duì)顯卡內(nèi)部走線、電子芯片的焊接、顯卡的牢固程度有著重要影響。顯卡所采用的PCB板厚度主要有6層、8層幾種（當(dāng)然是越厚越好）。另外需要注意的是顯卡品質(zhì)的好壞同PCB的顏色的無(wú)關(guān)，PCB的顏色只不過(guò)是染料劑作用的結(jié)果。

　　 根據(jù)質(zhì)量守恒原理，顯卡要工作就要產(chǎn)生能量，至于能量的轉(zhuǎn)化形式就是“發(fā)熱”。因此顯卡都需要配備散熱系統(tǒng)，顯卡的散熱系統(tǒng)為顯卡的穩(wěn)定工作，提供了必要的保證。

　　 主流的顯卡散熱方式：鋁質(zhì)散熱片+風(fēng)扇、銅質(zhì)散熱片+風(fēng)扇、銅鋁結(jié)合散熱片+風(fēng)扇、熱管+鱗片+風(fēng)扇、水冷等（散熱性能由低到高）。一些二線廠商制作非公版的做法，通常在公版電路板的基礎(chǔ)上改裝個(gè)非公版的散熱器。

　　 對(duì)顯卡散熱有興趣的朋友可以延伸下，夏日炎炎需降溫！淺談顯卡散熱進(jìn)化史；創(chuàng)意引領(lǐng)新時(shí)代！顯卡散熱器歷史回顧這兩篇文章。

　　 顯卡BIOS是與驅(qū)動(dòng)程序之間的控制程序，另外還存有顯示卡的型號(hào)、規(guī)格、生產(chǎn)廠家及出廠時(shí)間等信息。顯卡性能好的壞除了要有硬件支持，還需要軟件層支持。BIOS的強(qiáng)弱一方面展現(xiàn)上游廠商的研發(fā)實(shí)力，另一方面也直接影響著顯卡的性能。

　　 在各大顯卡廠商的官網(wǎng)，我們經(jīng)常會(huì)看到XX家的BIOS更新了XX功能、解決了XX bug、提升XXX性能，這些都是工程師辛勤勞動(dòng)的結(jié)果(那些幾個(gè)世紀(jì)不更新BIOS的顯卡廠商，他們的產(chǎn)品用戶體驗(yàn)可想而知？)。在BIOS中用戶可以調(diào)節(jié)，顯卡的頻率、核心電壓、風(fēng)扇轉(zhuǎn)速等參數(shù)，一流的顯卡廠商都在推出自家的BIOS調(diào)節(jié)工具（超頻軟件），方便用戶進(jìn)行超頻。

　　 顯卡的驅(qū)動(dòng)程序即添加到操作系統(tǒng)中的一小塊代碼，其中包含有關(guān)硬件設(shè)備的信息。有了此信息，計(jì)算機(jī)就可以與設(shè)備進(jìn)行通信。各個(gè)硬件廠商為了保證硬件的兼容性及增強(qiáng)硬件的功能會(huì)不斷地升級(jí)驅(qū)動(dòng)程序。

　　 顯卡的驅(qū)動(dòng)程序?qū)︼@卡性能的發(fā)揮也有著不小的影響，例如前不久AMD新發(fā)布的催化劑就另旗下的A卡性能提升了15%左右。

　　 顯卡上面的接口主要有：供電接口、橋接接口、輸出接口、PCI-E接口。

　　 供電接口為顯卡提供電力支持，常見(jiàn)的有6PIN、8PIN、8+6PIN，一般高端的顯卡需要的供電接口多。

　　 顯卡的橋接接口為顯卡提供交火用。

　　PCI-E接口為連接顯卡與主板的接口，有PCI-E2.O<>< p=""> <>

　　 顯卡的輸出接口，主要有DVI、VGA、HDMI、DP、迷你HMDI/DP幾種，顯卡的視頻輸出能力與用戶接駁的顯示器數(shù)量有關(guān)（多屏輸出）。

　　“核芯顯卡”是最近幾年興起的新物種，它是處理器廠商的杰作。處理器廠商憑借其在處理器制程上的先進(jìn)工藝以及新的架構(gòu)設(shè)計(jì)，將圖形核心（GPU）與處理核心整合在同一塊基板上，構(gòu)成一顆完整的處理器。

　　 目前INTEL的處理器以及AMD的APU都集成了核芯顯卡，而核芯顯卡的性能也在逐步提升，目前已經(jīng)能夠和入門(mén)級(jí)的獨(dú)立顯卡相媲美（入門(mén)級(jí)顯卡有哪些？N卡GT640及其以下、A卡HD7750以下）。因此用戶在裝機(jī)的時(shí)候，對(duì)顯卡性能要求不是太高的可以，直接購(gòu)買(mǎi)集成核芯顯卡的處理器。

顯卡性能排行（點(diǎn)擊可以放大）

　　 另外，用戶在購(gòu)買(mǎi)顯卡的時(shí)候，需要留意顯卡的質(zhì)保時(shí)間（2年、3年、5年的都有），顯卡的新舊程度（看金手指有無(wú)把查過(guò)的痕跡），顯卡的型號(hào)是否正確（用GPU-Z軟件查看）。

　　 在顯卡的選擇方面，游戲玩家可以選擇中高端的顯卡；辦公用戶對(duì)顯卡要不高的選擇核心顯卡或者入門(mén)級(jí)產(chǎn)品；專業(yè)的作圖、影音處理器用戶請(qǐng)選擇專業(yè)的級(jí)顯卡。至于顯卡的品牌完全可以根據(jù)自己的嗜好。