簡單易懂菜鳥晉級！帶你全面了解顯卡
泡泡網(wǎng)顯卡頻道12月24日 整天面對各大IT網(wǎng)站上那些“導購”“評測”文章你會不會有些乏味？整天被各種各樣的廣告侵襲你會不會有些反感？那么有沒不打廣告、一心幫助消費者得文章呢？答案是有——
由于從事硬件行業(yè)的相關工作，身邊的朋友經(jīng)常會問我怎么買硬件，買硬件應該注意哪些因素等問題。通常情況下我會問對方幾個問題：想做什么（游戲、辦公、視頻、影音）、想花多少錢（高中低端價位）、對品牌有什么要求（一線、二線、三線），在了解對方的需求之后，然后再向他推薦相關的硬件產(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，但是也存在著一個致命的弱點——受眾面太小了。
畢竟“授人予魚不如授人予漁”，鑒于這個原因本人在上一期中，為大家整理了篇菜鳥晉級必看 揭露CPU選購背后的秘密的文章。而今天本人要將這一主題延伸到顯卡領域，期待本文能夠幫助更多的人。
通過本文你將了解到什么是顯卡，影響顯卡性能的關鍵因素有哪些，用戶在購買顯卡過程中應該注意什么，從而為消費者在購買顯卡過程中提供必要的參考。
在開始本文之前，筆者先為大家解釋下神馬才是顯卡——顯卡可以簡單的理解為，是一個顯示信息轉換硬件，它向顯示器提供行掃描信號，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、驅動。這幾部分“相互作用”對顯卡的性能產(chǎn)生直接的影響。
那么對于用戶來說，在選購顯卡的時候該何從下手呢？上圖為本站的某款顯卡綜述頁，在圖片右側我們看到羅列出來的：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)（詳細參數(shù)請點擊參數(shù)頁），在了解這些術語之后，相信你會對顯卡有個全新的認識。
鋼鐵俠之所以強大因為有一顆強大的“心”，同樣顯卡要想性能強勁也要擁有一個強勁的“芯”。這顆芯就是我們通常所說的“GPU或顯卡核心”。早在硬件發(fā)展的初期并沒有GPU這個概念，GPU這個概念是由NVIDIA公司在GeForce 256圖形處理芯片時代提出的。
GPU出現(xiàn)的目的是為了減少CPU的工作負擔，GPU主要負責幾何轉換和光照處理、立方環(huán)境材質貼圖和頂點混合、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（了解下就好沒必要強加記憶）。
GK106
GPU的重要性在于：它決定了該顯卡的檔次和大部分性能，通常顯卡廠商會對GPU性能進行劃分，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，GK106布局中端的型號，而GK107算是補全性質的低端型號了。
與GPU核心相互關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，不同的型號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（其它方面暫時略過），顯卡廠商通過增加或減少，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、顯存位寬來進一步劃分顯卡的性能。
下面筆者就針對影響顯卡性能（GPU）主要因素進行個大致的講解——
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的最高頻率（顯卡的頻率越高性能就越強）。
目前顯示芯片生產(chǎn)廠商只有AMD和NVIDIA兩家，而集成顯卡市場的則是AMD(APU)/INTEL的天下。
CUDA核心數(shù)量：其實就是流處理數(shù)量，只不過N卡有CUDA技術，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很重要的指標，NVIDIA和AMD都在不斷地增加顯卡的流處理器數(shù)量使顯卡的性能達到跳躍式增長。
晶體管泛指一切以半導體材料為基礎的單一元件，而晶體管數(shù)量的多少直接決定著電子元件性能的強弱。
目前顯卡的渲染流程是，通過頂點單元構建模型骨架，紋理單元處理紋理貼圖，像素單元處理光影特效，ROP（光柵）單元負責3D轉2D光柵化輸出。如果以人體來比喻的話，頂點單元就是骨骼，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時鐘周期內(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。目前市場上的顯存位寬有128位、192位、256位三種。消費者需要知道是，顯存位寬越高顯卡性能越好。
以上幾點就是影響GPU性能的關鍵要素（顯存位寬除外），除此之外顯卡芯片的架構、制程工藝對GPU的性能也有一定的影響。
決定顯卡性能的第一個要素是顯示核心，第二個要素就是顯存。顯存的作用就好比內(nèi)存，它的強弱對顯卡性能有著直觀的影響。
顯存，也被叫做幀緩存，它的作用是用來存儲顯卡芯片處理過或者即將提取的渲染數(shù)據(jù)。提到顯卡我們就會聯(lián)想到內(nèi)存，其實顯卡上的顯存同內(nèi)存的作用基本相似，只不過顯存是用來存儲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。 顯存容量指的是：我們經(jīng)常聽到的512MB、1GB、2GB等，需要說明的是顯卡性能的強弱，和顯存容量沒有直接的關系！只有當顯卡核心在足夠強的情況下大顯存容量的顯卡才能發(fā)揮出性能優(yōu)勢，那種“小馬拉大車”顯卡搭配方式只不過是顯卡廠商的虛頭！ 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。顯存帶寬的計算公式為=顯存位寬×顯存頻率/8 顯存頻率是指默認情況下，該顯存在顯卡上工作時的頻率，以MHz（兆赫茲）為單位。顯存頻率一定程度上反應著該顯存的速度。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顯存強于GDDR3顯存)。 顯存的讀取速度一般以ns為單位，常見的顯存有6ns、5.5ns、5ns、4ns、3.8ns等。 目前主要的顯存生產(chǎn)廠商：美國的Micron（美光）、德國的Infineon（英飛凌）；韓國的SAMSUNG（三星）、HY（現(xiàn)代）等。關于顯存識別的有關知識，感興趣的朋友可以看看同芯片速度相差5倍!識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（劃撥內(nèi)存充當顯存），其中AMD叫做HM (ATI Hyper Memory)，NVIDIA叫做TC（Turbo Cache），這兩個技術本是為了解決顯存不足用的，但是卻經(jīng)常被JS拿來當做產(chǎn)品的噱頭。 決定顯存性能的關鍵因素：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)的強弱會，影響到顯卡的穩(wěn)定以及超頻性能?？偟膩碚f顯卡供電相數(shù)多>供電系相數(shù)小、數(shù)字供電>模擬供電，同時供電系統(tǒng)的強弱又和所采用的電容、電感、電子元件有著直接關系。 關于顯卡供電系統(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（當然是越厚越好）。另外需要注意的是顯卡品質的好壞同PCB的顏色的無關，PCB的顏色只不過是染料劑作用的結果。 根據(jù)質量守恒原理，顯卡要工作就要產(chǎn)生能量，至于能量的轉化形式就是“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：鋁質散熱片+風扇、銅質散熱片+風扇、銅鋁結合散熱片+風扇、熱管+鱗片+風扇、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上改裝個非公版的散熱器。 對顯卡散熱有興趣的朋友可以延伸下，夏日炎炎需降溫！淺談顯卡散熱進化史；創(chuàng)意引領新時代！顯卡散熱器歷史回顧這兩篇文章。 顯卡BIOS是與驅動程序之間的控制程序，另外還存有顯示卡的型號、規(guī)格、生產(chǎn)廠家及出廠時間等信息。顯卡性能好的壞除了要有硬件支持，還需要軟件層支持。BIOS的強弱一方面展現(xiàn)上游廠商的研發(fā)實力，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的結果(那些幾個世紀不更新BIOS的顯卡廠商，他們的產(chǎn)品用戶體驗可想而知？)。在BIOS中用戶可以調(diào)節(jié)，顯卡的頻率、核心電壓、風扇轉速等參數(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），方便用戶進行超頻。 顯卡的驅動程序即添加到操作系統(tǒng)中的一小塊代碼，其中包含有關硬件設備的信息。有了此信息，計算機就可以與設備進行通信。各個硬件廠商為了保證硬件的兼容性及增強硬件的功能會不斷地升級驅動程序。 顯卡的驅動程序對顯卡性能的發(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 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（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工藝以及新的架構設計，將圖形核心（GPU）與處理核心整合在同一塊基板上，構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)能夠和入門級的獨立顯卡相媲美（入門級顯卡有哪些？N卡GT640及其以下、A卡HD7750以下）。因此用戶在裝機的時候，對顯卡性能要求不是太高的可以，直接購買集成核芯顯卡的處理器。 顯卡性能排行（點擊可以放大） 另外，用戶在購買顯卡的時候，需要留意顯卡的質保時間（2年、3年、5年的都有），顯卡的新舊程度（看金手指有無把查過的痕跡），顯卡的型號是否正確（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；辦公用戶對顯卡要不高的選擇核心顯卡或者入門級產(chǎn)品；專業(yè)的作圖、影音處理器用戶請選擇專業(yè)的級顯卡。至于顯卡的品牌完全可以根據(jù)自己的嗜好?！?
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