电脑显卡的知识介绍
显卡是个人计算机基础的组成部分之一,将计算机系统需要的显示信息进行转换驱动显示器,并向显示器提供逐行或隔行扫描信号,控制显示器的正确显示,没有显卡,连接电脑的显示器屏幕就会是一片漆黑。整理了电脑显卡的知识介绍,欢迎欣赏与借鉴。
理论知识
显卡(GPU)是电脑的一个重要组成部分,承担着输出显示*形的任务,作用是协助CPU,提高整体的运行速度。比如我们玩游戏时,CPU负责计算你控制的角色和你对敌人造成的暴击,显卡负责渲染(显示)你与超神对手的超神之战(幼儿园之战)。
GPU
一张显卡由GPU、风扇等部件组成(笔记本电脑也不例外),其核心部件是GPU(显示核心),是显卡的心脏,相当于CPU在电脑中的作用。现在的GPU生产公司只有两家:NVIDIA和AMD,这两家公司在生产出一块GPU之后会对其进行命名,比如GTX960、GTX970、GTX1080Ti(比较顶级的显卡)等,再交付给下游的显卡制造商(比如影驰,七彩虹)去组装成显卡,这类显卡被称之为“非公版显卡”,在出售时会在“显示核心型号”前加上自己厂商的名称作为前缀用于和其他厂商进行区分。
进阶知识
显卡最重要的有两点,一个是显存,一个是核心。
核心和显存的关系就像电脑中的CPU与内存的关系。核心负责处理运算*形数据,而显存则负责缓存*形数据,核心在运算时要用到的数据都是在显存中调用的,所以显存的性能直接决定了核心调用数据的效率,间接影响了显卡的性能。复杂的*形运算就需要性能强大的核心来应付,而这时候核心的数据吞吐量是非常巨大的,需要容量和带宽足够强大的显存来缓存这些数据。除了画质外,游戏在高分辨率下的*形运算量也是非常巨大的。
说白了就是显存低了,显示加载会变慢,人类直观感受的感觉就是打游戏进入下一个大型地*会有“卡顿”的感觉,这是因为显存没有足够大来提前加载。
而如果核心不好,大型的3D游戏地*就没有办法显示出来,不存在卡顿,因为你的电脑是没有办法进行地*的模型计算,你就不可能看的到地*。像打游戏调画质和阴影的系数,你调高了电脑会爆炸。因为你的显卡计算能力不足以支持你的野心(误?)。
核心的知识
(制作工艺):比如55纳米、40纳米等等。工艺越先进,功耗就越低,就越能做出高频率的产品
(核心频率):比如575MHZ、630MHZ、700MHZ等等,频率越高,核心运算速度就越快。
(流处理器数量):比如48个、96个、216个、800个等等,数量越多,性能越强。不过,N卡和A卡架构不同,相同性能的两个核心,A卡的流处理器数量是N卡的4-5倍,所以两家不能比较流处理器数量。
(流处理器频率):比如1400MHZ、700MHZ等等,频率越高,性能越强。不过,A卡和N卡架构有区别,N卡的流处理器频率一般是核心频率的两倍以上,而A卡的流处理器频率则与核心频率相同。
显存的作用之前已经提到,越强的核心就需要越强的显存来辅助,当显存性能不足以辅助核心时,就会限制核心性能的发挥,反过来说,当显存性能超出核心需求时,对性能也不会有帮助,反而会增加成本。当然,无论核心搭配多么弱小的显存,其性能最多也只降一档,不会降两档这么夸张。所以如果有人拿1G显存的GT220跟你换256M显存的GT240,你千万别换,否则会被人当傻瓜的。下面说说显存的性能。
显存的性能由两个因素决定,一是容量,二是带宽。
容量很好理解,它的大小决定了能缓存多少数据。而带宽方面,可理解为显存与核心交换数据的通道,带宽越大,数据交换越快。所以容量和带宽是衡量显存性能的关键因素。
另外,带宽又由频率和位宽两个因素所决定,计算公式为:带宽=频率X位宽/8。举个例子,两块核心和显存容量相同的显卡,卡1的显存为DDR3 1600MHz频率和128位宽;卡2的显存为DDR2 800MHZ频率和256位宽。看上去两者显存参数不同,但通过公式计算得出,两者都是25.6G/S的带宽,性能是相同的。
(显存容量):
常见的容量有128M、256M、512M、896M、1G等等。容量越大,能缓存的数据就越多。
(显存频率):
一般有DDR2、DDR3、GDDR3、GDDR5等几个类型,GDDR5的频率最高,等效频率能达到4GHZ以上。DDR2频率最慢,有些甚至只有667MHZ。
(显存位宽):
一般有64bit、128bit、256bit、448bit、512bit等几种。位宽越大,制造难度就越大,成本也就越高,所以很多时候厂商宁可选择低位宽与高频率的组合,这样在保证性能的同时还能降低成本(常见于A卡产品中)。了解了以上要点后,我们基本能判断显卡的高低了。
拓展:
分类
集成显卡
配置核芯显卡的CPU通常价格不高,同时低端核显难以胜任大型游戏。集成显卡是将显示芯片、显存及其相关电路都集成在主板上,与其融为一体的元件;集成显卡的显示芯片有单独的,但大部分都集成在主板的北桥芯片中;一些主板集成的显卡也在主板上单独安装了显存,但其容量较小。集成显卡的显示效果与处理性能相对较弱,不能对显卡进行硬件升级,但可以通过CMOS调节频率或刷入新BIOS文件实现软件升级来挖掘显示芯片的潜能。集成显卡的优点是功耗低、发热量小,部分集成显卡的性能已经可以媲美入门级的***显卡,所以很多喜欢自己动手组装计算机的人不用花费额外的资金来购买***显卡,便能得到自己满意的性能。
集成显卡的缺点是性能相对略低,且固化在主板或CPU上,本身无法更换,如果必须换,就只能换主板。
***显卡
***显卡是指将显示芯片、显存及其相关电路单独做在一块电路板上,自成一体而作为一块***的板卡存在,它需占用主板的扩展插槽(ISA、 PCI、AGP或PCI-E)。***显卡的`优点是单独安装有显存,一般不占用系统内存,在技术上也较集成显卡先进得多,但性能肯定不差于集成显卡,容易进行显卡的硬件升级。***显卡的缺点是系统功耗有所加大,发热量也较大,需额外花费购买显卡的资金,同时(特别是对笔记本电脑)占用更多空间。由于显卡性能的不同对于显卡要求也不一样,***显卡实际分为两类,一类专门为游戏设计的娱乐显卡,一类则是用于绘*和3D渲染的专业显卡。
核芯显卡
核芯显卡是Intel产品新一代*形处理核心,和以往的显卡设计不同,Intel 凭借其在处理器制程上的先进工艺以及新的架构设计,将*形核心与处理核心整合在同一块基板上,构成一个完整的处理器。智能处理器架构这种设计上的整合大大缩减了处理核心、*形核心、内存及内存控制器间的数据周转时间,有效提升处理效能并大幅降低芯片组整体功耗,有助于缩小核心组件的尺寸,为笔记本、一体机等产品的设计提供了更大选择空间。
需要注意的是,核芯显卡和传统意义上的集成显卡并不相同。笔记本平台采用的*形解决方案主要有“***”和“集成”两种,前者拥有单独的*形核心和***的显存,能够满足复杂庞大的*形处理需求,并提供高效的*编码应用;集成显卡则将*形核心以单独芯片的方式集成在主板上,并且动态共享部分系统内存作为显存使用,因此能够提供简单的*形处理能力,以及较为流畅的编码应用。
相对于前两者,核芯显卡则将*形核心整合在处理器当中,进一步加强了*形处理的效率,并把集成显卡中的“处理器+南桥+北桥(*形核心+内存控制+显示输出)”三芯片解决方案精简为“处理器(处理核心+*形核心十内存控制)十主板芯片(显示输出)”的双芯片模式,有效降低了核心组件的整体功耗,更利于延长笔记本的续航时间。
低功耗是核芯显卡的最主要优势,由于新的精简架构及整合设计,核芯显卡对整体能耗的控制更加优异,高效的处理性能大幅缩短了运算时间,进一步缩减了系统平台的能耗。高性能也是它的主要优势:核芯显卡拥有诸多优势技术,可以带来充足的*形处理能力,相较前一代产品其性能的进步十分明显。
核芯显卡可支持DX10/DX11、***4. 0、OpenGL2.0,以及全高清Full HD MPEG2 /H.264/VC-1格式解码等技术,即将加入的性能动态调节更可大幅提升核芯显卡的处理能力,令其完全满足于普通用户的需求。
结构
一般显卡的结构如下:
电容:电容是显卡中非常重要的组成部件,因为显示画质的优劣主要取决于电容的质量,而电容的好坏直接影响到显卡电路的质襞。
显存:显存负责存储显示芯片需要处理的各种数据,其容量的大小,性能的高低,直接影响着电脑的显示效果。新显卡均采用DDR6/DDR5的显存, 主流显存容量一般为2GB ~ 4GB。
GPU及风扇:GPU即显卡芯片,它负责显卡绝大部分的计算工作,相当于CPU在电脑中的作用。GPU风扇的作用是给GPU散热。
显卡接口:通常被叫做金手指,可分为PCI、AGP和PCI Express三种,PCI和AGP显卡接口都基本被淘汰, 市面上主流显卡采用PCI Express的显卡。
外设接口:显卡外设接口担负着显卡的输出任务,新显卡包括一个传统VGA模拟接口和一个或多个数字接口(DVI、HDMI和DP)。
桥接接口:中高端显卡可支持多块同时工作,它们之间就是通过桥接器连接桥接口。