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计算机显卡你知多少?

时间:2018-03-26 13:40  网站:电脑软硬件教程网   编辑:admin

计算机一个重要的硬件——显卡。目前市场上显卡芯片(GPU)的生产商主要为NVIDIA和ATI两家,也就是人们常说的N卡和A卡。GPU在显卡上的地位相当于计算机中的CPU。目前生产显卡的厂商太多,但使用的基本上都是上述两家的芯片。显卡在分类上可以分为两类,一类是家用计算机使用的显卡;另一类是用于专业工程设计、影视动画等领域,即工作站图形加速卡(专业卡)。

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    计算机的主板上装有内存条,它是用来参与数据交换的,内存越高交换速度越快,反映到计算机上运行的速度就越高。而显卡上的内存被称为显存,它与系统内存使用完全相同的技术。不过高端显卡需要比系统内存更快的存储器,所以越来越多显卡厂商转向使用DDR2和DDR3技术。但是,显卡用的DDR2和DDR3与主板上的DDR2和DDR3有所不同,其中最主要的是电压不同。因此显卡用的被称为GDDR2和GDDR3,以示区别(这里G是英文显卡的单词Graphics的缩写)。 除了原理上的不同,DDR与DDR2的一个主要区别还在于电压:DDR的工作电压是2.5伏,而DDR2是1.8伏。由于工作电压比较低,DDR2的耗电量和发热量都比DDR低。

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    由于GDDR2的工作频率比系统内存的DDR2高很多,所以它用的工作电压不是1.8伏而是2.5伏,发热量比较大。这正是很少显卡使用GDDR2显存的原因——只有GeForce FX 5700 Ultra和FX 5800 Ultra用这种显存。而GDDR3可以在2.0伏或1.8伏卡上工作,这解决了发热量的问题。这也是高端显卡都使用这种显存的原因。而DDR3的系统内存条的额定电压是1.5伏,与GDDR2不一样。GDDR2和GDDR3都采用BGA封装,DDR2内存也是一样。

    因此,显卡的衡量指标主要是看显存,而显存工作频率越高性能通常越好,显存的ns数值(显存时钟周期数,单位纳秒)越小工作频率也就越高,所以显存的时钟周期数购买时要审核的第一项重要指标,其次才是品牌。

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    说道显卡就不能不说插槽,显卡分PCI-E和AGP插槽,目前PCI-E卡很火,是不是一定比AGP的好?AGP是由Intel于一九九六年推出的一种总线接口,从最早期的AGP1×、AGP2×、AGP4×到目前主流的AGP8×,工作频率也由66MHz提升至533MHz,而工作时的峰值带宽则由533MB/s跃升至2.1GB/s。但相比其它计算机配件而言这种发展无疑是缓慢的,尤其是专业卡方面更是受到制约,因此在二零零一年Intel又推出上、下行传输速率均能高达4GB/s的PCI-E总线规格。从中不难发现PCI-E相比AGP而言最大的优势就是数据传输速率,因此PCI-E卡应该是首选。但是,由于AGP发展时间较长,技术非常成熟,因此在中低端产品上有着明显的优势,所以目前仍为很多机器所使用。

    有很多用户很在乎显卡的分辨率,其实显卡提供的分辨率是大于显示器分辨率的,而市售的家用显示器一般最大分辨率为1280×1024,因此即便显卡大于这个分辨率,显示器也无法支持,所以用户完全不必为没有实际意义的分辨率而多掏银子。

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    关注显卡的分辨率不如关注显存带宽,因为显存带宽主要用来衡量显示芯片与显存之间的数据传输速率,一般来讲带宽越大数据传输速度就越快,单位是字节/秒。在频率相同情况下,带宽越高显卡性能也会越强。这个就好比六车道高速路在同一段时间内车流量肯定大于四车道高速路的流量一样。

    前些日子,有位喜欢玩游戏的玩家说他在玩一个大型游戏时经常出现阻塞,听朋友介绍要购置一块专业卡。所谓的专业卡就是工作站图形加速卡,它和游戏卡其实完全是两回事。一般来说游戏只要求大约为万万多边形的处理能力,而专业软件往往需要对数百万的多边形超大文件进行有效而快速的处理,所以专业图形创作软件对于专业卡要求苛刻。为满足这种要求,专业绘图核心构架必须完全基于Maya、Solidworks等专业图形创作软件而设计,充分考虑专业图形创作软件对于专业卡的几何与光线处理、双面光照、超采样能力等方面的较高要求。因此在设计时不仅要满足专业软件对于硬件的需求,更要针对目前主流图形图像创作软件进行优化,以便满足长时间稳定运行的需要,而以上这些特性是不会融进游戏卡设计之中的。所以用游戏卡运行专业软件会经常出现花屏、无法完整显示等情况。因此,把专业卡等同于高端游戏卡的说法是非常错误的,专业卡与游戏卡不仅仅是速度等表面参数上的区别。

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    那么,对于外行到底怎么买显卡呢?如果用户对显卡要求很高,又不懂技术指标,那就像买音箱一样简单,体积越大,做工越复杂的显卡一定差不了。因为显卡的设计相对于主板要简单的多,除了驱动程序的优化和软件上的调试外,在硬件方面,布线是决定显卡品质的重点。好的布线不仅保证了每颗显存到显示芯片的距离都一致,而且还应具有良好的抗电磁干扰性和极少的电磁辐射。反映到显卡外观上,应看到从显存到显示芯片用了大量的蛇行线以保证每条线的长度一致,从而增强显卡的稳定性。蛇行线还有消除长直布线在电流通过时产生的电感现象,大大减轻了线与线之间的串扰问题,当然通过减小布线的密度也能起到相同的作用。电磁干扰和电磁屏蔽一直是显卡设计中要克服的难题,一般采用4层或6层板设计显卡,且用大面积敷铜接地能很好的解决这一问题。

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    所以,设计良好的显卡其表面积不会小,为了方便布线一般都做得比较大,尤其是那些显存颗粒较多的显卡。显卡面积增大的缺点是成本增加了,不过采用双面贴片技术可以很好地解决这一矛盾,就是设计可以在显卡反面安装贴片元件的PCB板,充分利用了显卡的表面积。这样设计虽然也会相对地增加成本,但远比加大表面积来得少。

 

    一般欧美厂商出品的显卡都采用6层板设计,优点是设计容易可以很少考虑布线的长度一致问题,电磁兼容性和电磁屏蔽好,CE安规容易通过。所以欧美大厂设计的显卡比一般的显卡要贵很多。其实,欧美大厂设计的显卡卖得贵还有另一个原因,就是大量采用贴片元件,钽电容和金属贴片电阻都是很贵的电子元件。一分钱一分货,好的元件保证了这些显卡品质的优良和性能的稳定,在产品的外观上也显得整洁,漂亮。相反由内地和台湾设计生产的显卡较多地采用价格便宜的电解电容,且大都是4层板设计,甚至有些卡还是2层板的。从外观看十分单薄,但价格上却很便宜。

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    显卡在制造工艺上还有一个能明显看出做工好坏的地方就是金手指的镀金厚度。由于欧美产品大都采用类似于铣床的方法来切割PCB板,使显卡边缘十分光滑,美观。而内地和台湾的显卡PCB板都是用切割,折板的方法生产,虽不影响性能,但外观却显得粗糙。优质的PCB板能看到金手指有一定的厚度,能经受反复的插拔,以保证显卡与插槽接触良好。

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    最后总结一下,看一块显卡的性能优劣主要看(可以参照上表)显卡芯片、SP单元、核心频率、显存频率、显存位宽、显存速度、显存容量,还有制作工艺,其他的都可以忽略。呵呵,不知道我说的够不够通俗,希望能对读者提供帮助,欢迎斧正。

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