本篇內容結構如下:
本篇將介紹關于顯卡的基礎知識
顯卡(Video card、Graphics card)全稱顯示接口卡,又稱顯示適配器,我們可以簡單地將它理解為有圖形圖像處理能力,可以輸出圖像的電腦硬件。電腦中顯示的任何圖像、圖形、動畫都是顯卡一張張畫出來的。
性能優(yōu)秀的顯卡每秒能畫出幾百張高質量的圖像。
而性能普通的顯卡每秒只能畫出幾十張低畫質的圖像。
顯卡分為核心顯卡和獨立顯卡,其中核心顯卡就是建立在和CPU同一內核芯片上的圖形處理單元(簡而言之,就是與處理器核心合并在一起的圖形處理器)。
而獨立顯卡則擁有單獨的圖形核心和獨立的顯存,能夠滿足復雜龐大的圖形處理需求,并提供高效的視頻編碼應用。
核芯顯卡和獨立顯卡主要在體積、性能和技術支持等方面存在差異。
本篇將主要介紹獨立顯卡。
獨立顯卡大致由GPU(圖形處理器)、顯存顆粒、PCB電路板、供電模塊、散熱模塊、輸出接口、金屬外殼等組成。其中,GPU是顯卡的“心臟”,相當于CPU在電腦中的作用,它決定了顯卡的檔次和大部分性能。
GPU(Graphics Processing Unit)又稱顯示核心、視覺處理器、顯示芯片,是一種專門在個人電腦 、工作站、游戲機和一些移動設備(如平板電腦、智能手機等)上圖像運算工作的微處理器 。
GPU
目前,設計消費級GPU主要有AMD、Intel和NVIDIA(英偉達)等三家,其中由于Intel GPU大部分為核心顯卡。在獨立顯卡領域主要是AMD和NVIDIA。因此,許多人習慣將使用AMD GPU的顯卡稱為A卡,將使用NVIDIA GPU顯卡稱為N卡。
N卡
NVIDIA(英偉達)是全球圖形技術和數(shù)字媒體處理器行業(yè)領導廠商,該公司在可編程圖形處理器方面擁有先進的專業(yè)技術。NVIDIA顯卡俗稱N卡,其產品分類包括:
NVIDIA TNT
NVIDIA GeForce
NVIDIA Quadro
NVIDIA nForce
NVIDIA Tegra等。
NVIDIA目前市場占有率最高
A卡
AMD顯卡即ATi顯卡,俗稱A卡。搭載AMD公司出品的GPU。AMD與NVIDIA齊名,同為世界兩大顯示芯片廠商。不同的是AMD不是只有顯卡,還出品CPU,其AMD處理器與Intel齊名,同為世界兩大處理器芯片廠商。AMD顯卡的子品牌有 ATi和 Radeon 。
AMD收購了ATi
除了根據GPU可以將顯卡分為N卡和A卡以外。在市場上銷售的顯卡,還包括各種與NVIDIA和AMD合作的品牌。普通用戶接觸最多的,就是這些品牌廠商生產的顯卡,即“非公版顯卡”。雖然顯卡芯片一樣都是由NVIDIA和AMD提供的,但非公版顯卡的PCB電路板和散熱模塊一般都經過重新設計。與NVIDIA和AMD自己推出的“公版顯卡”存在明顯的區(qū)別。
常見顯卡品牌
因此,在分類顯卡時我們也可以將市場上的顯卡分為公版顯卡和非公版顯卡。
判斷一塊顯卡優(yōu)劣的依據就是顯卡性能參數(shù)。決定顯卡性能的參數(shù)有架構、流處理器的數(shù)量、頻率、顯存的帶寬、容量等。
我們可以簡單地將架構理解為是一種工作模式。舉個例子,我們都知道汽車的裝配模式目前最科學最有效率的是流水線化作業(yè),這就是汽車制造業(yè)的“架構”。而顯卡架構的革新和優(yōu)化,對整個顯卡工作單元的產出和效率提升有著決定性的作用。
NVIDIA發(fā)布圖靈架構
因此,新架構的顯卡效率更高,性能也更強。目前,N卡架構由新到舊是圖靈架構(TU)、帕斯卡架構(GTX)、麥克斯架構(GT)。A卡常見的架構是織女星架構(vega)、北極星架構(polaris)等。
在電腦中無論是玩游戲還是作圖,精致的3D畫面都是由一個又一個像素點組成的,而顯卡GPU中的流處理器就負責這些像素點的渲染工作。從理論上來說,在同一型號的GPU中,流處理器數(shù)量越多,代表著它性能越強。
核心頻率是顯卡GPU一般工作的頻率,它在一定程度上反映了GPU的性能。我們可以將顯卡的核心頻率理解為每秒能夠運輸?shù)臄?shù)據次數(shù),在架構和流處理器相同的情況下,核心頻率當然也是越高越好。
顯存是顯卡的“內存”。顯存容量是顯卡PCB電路板上本地顯存顆粒的容量,這是選擇顯卡的參數(shù)之一。顯存容量的大小決定著顯存臨時存儲數(shù)據的能力。
目前,常見顯存類型有GDDR5、GDDR5X、GDDR6、HBM、HBM2等。
顯存位寬我們可以理解為顯存到GPU的這條“路”的寬度。由于位寬的存在,一塊顯卡光有大顯存并沒有用,如果顯存位寬很小,路很窄,數(shù)據從GPU到顯存的通過能力就會受限,就像道路如果只有一個車道,即使車快也容易擁堵影響效率一樣。
顯存頻率指的是顯存在顯卡上工作時的頻率,我們可以將它理解為顯存從GPU中運輸數(shù)據的速度。顯存頻率高不代表顯卡性能強,其更多對幀率穩(wěn)定性(讀寫速度)有幫助。
顯存帶寬是指GPU與顯存之間的數(shù)據傳輸速率,它以字節(jié)/秒為單位,顯存帶寬是決定顯卡性能和速度最重要的因素之一,顯卡帶寬的計算公式是:
顯存位寬×顯存頻率=顯存帶寬
綜上所述,顯存位寬相當于顯存到GPU之間的馬路,馬路越寬,意味著能夠通過馬路運輸“數(shù)據”的汽車就可以越多;顯存頻率相當于運輸“數(shù)據”汽車的速度,顯存頻率越快,數(shù)據傳輸速度就越快,所以綜合顯卡的顯存位寬和顯存頻率而得到的顯存帶寬參數(shù)是評價顯卡性能的重要參數(shù)。
當電腦主板上安裝獨立顯卡時,顯示器應該連接獨立顯卡接口面板上的輸出接口。
顯卡接口面板上常見的接口有VGA、DVI、HDMI和DP。按性能優(yōu)劣排序是:
DP>HDMI>DVI>VGA
其中VGA接口屬于模擬信號接口,目前已經被淘汰。DP、HDMI、DVI屬于數(shù)字信號接口,現(xiàn)在大部分顯卡基本以DVI和HDMI為主流顯示接口,而DP接口的規(guī)格最高,如144Hz刷新率的電競顯示器,我們就需要DP接口才可以支持(HDMI接口最高只能支持120Hz刷新率)。
如同主板上的供電模塊一樣,顯卡也有自己的供電模塊。搭載在顯卡上的各種芯片能否正常工作,就要看顯卡的供電電路是否足夠強悍了。
因此,我們在鑒別顯卡的優(yōu)劣時,供電模塊會是一個很重要的評價項目。在顯卡的供電模塊中,電容、電感數(shù)量,電容品牌,顯存顆粒都是重要的挑選依據。以旗艦版的1080Ti為例,公版顯卡的PCB電路板使用7+2的供電方案(7顆電容為核心供電,2顆電容負責顯存部分)。
7+2供電方案
而一般較高端的非公版顯卡則會使用到10+2以上的供電方案,而一些旗艦系列會使用更為豪華的配置(16+2甚至16+3供電方案)。
16+2供電方案
由于更高的頻率和性能注定帶來更高的發(fā)熱量,因此顯卡的散熱模塊不僅給顯卡帶來了酷炫的外觀,也直接決定了顯卡的超頻能力。
另外,顯卡的散熱模塊可以看做是顯卡性能定位的“照妖鏡”,無論顯卡廠商如何宣傳顯卡的性能,顯卡都需要好的散熱模塊,愿意將成本花在散熱上的顯卡型號,一般來說都是各品牌定位較高的型號,一塊顯卡的優(yōu)劣,其散熱模塊的豪華程度也是重要的判斷依據之一。
對獨立顯卡而言,其一般溫度在40至60攝氏度之間屬于正常范圍,有些高端顯卡或是超頻后顯卡在玩游戲時,溫度可能會漲到80攝氏度左右。此時,如果環(huán)境溫度再高點,溫度繼續(xù)上升,就可能會燒毀顯卡。
對于普通用戶而言,了解顯卡的基礎知識只能幫助我們判斷已經擁有的顯卡性能。隨著技術的更新迭代,目前市面上所謂高規(guī)格的顯卡,都會被更新一代的顯卡取代。因此,在選購顯卡時,最簡單、快速的方法就是查看網絡上每年更新的顯卡天梯圖,如下圖所示。
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