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图形加速卡也是靠这些0和1对每一个象素进行颜色

作者:admin 发布时间:2018-11-07 13:39

  

  「辰鸿科普」显卡显卡业的竞争也是日趋激烈。各类品牌名目繁多,以下目前比较常见的一线厂商和较为有名的厂商,仅供参考:蓝宝石、华硕、迪兰恒进、索泰、讯景、技嘉、映众、微星、映泰、铭瑄、翔升、盈通、七彩虹、影驰、丽台

  a卡的一线品牌是迪兰恒进和蓝宝石,讯景相比差一点点;n卡的一线品牌是华硕 技嘉 微星 影驰 七彩虹 ,其余的是差一点口碑或者技术。

  其中蓝宝石、华硕是在自主研发方面做的不错的品牌,蓝宝石只做A卡,华硕的A卡和N卡都是 核心合作伙伴,相对于七彩虹这类的通路品牌来说,拥有自主研发的厂商在做工方面和特色技术上会更出色一些,而其他厂商的价格则要便宜一些,(一般来说一线的做工好 质量好 价格贵 二线的做工和质量差不到好多只是口碑不如一线 所以有钱买一线显卡 没钱买二线显卡 三线显卡基本上不用考虑了)每个厂商都有自己的品牌特色,像华硕的“ROG系列”,七彩虹的“iGame系列”,影驰的“名人堂系列”都是大家耳熟能详的。

  1.显示芯片(芯片厂商、芯片型号、制造工艺、 核心代号、 核心频率、SP单元、渲染管线.显卡内存(显存类型、显存容量、显存带宽(显存频率×显存位宽÷8)、显存速度、显存颗粒、最高分辨率、显存时钟周期、显存封装)

  3.技术支持(像素填充率、顶点着色引擎、3D API、RAMDAC频率)

  除了上述标准版本之外,还有些特殊版,特殊版一般会在标准版的型号后面加个后缀,从强到弱依次为XTXXTXL/GTOPro/GTSE常见的有:

  SE(Simplify Edition 简化版)通常只有64bit内存界面,或者是像素流水线数量减少。

  Pro(Professional Edition 专业版)高频版,一般比标版在管线数量/顶点数量还有频率这些方面都要稍微高一点。

  XT(eXTreme 高端版)是ATi系列中高端的,而NVIDIA用作低端型号。

  自G200系列之后,NVIDIA重新命名显卡后缀版本,使产品线更加整齐了。

  GE也是简化版不过略微强于GS一点点,影驰显卡用来表示骨灰玩家版的东东。

  GT常见的游戏芯片。比GS高一个档次,因为GT没有缩减管线和顶点单元。属于入门产品线 GeForce 7300GT 等

  GTX(GT eXtreme)代表着最强的版本简化后成为GT,属于高端/性能级显卡。

  Ultra在GF8系列之前代表着最高端,但9系列最高端的命名就改为GTX 。

  GT2 eXtreme双GPU显卡。指两块显卡以SLI并组的方式整合为一块显卡,不同于SLI的是只有一个接口。

  TI(Titanium 钛)以前的用法一般就是代表了NVidia的高端版本。

  所谓开发代号就是显示芯片制造商为了便于显示芯片在设计、生产、销售方面的管理和驱动架构的统一而对一个系列的显示芯片给出的相应基本代号。开发代号的作用是降低显示芯片制造商的成本、丰富产品线以及实现驱动程序的统一。一般来说,显示芯片制造商可以利用一个基本开发代号在通过控制渲染管线数量、顶点着色单元数量、显存类型、显存位宽、 核心和显存频率、所支持的技术特性等方面来衍生出一系列的显示芯片从而满足不同的性能、价格、市场等不同的定位,还可以把制造过程中具有部分瑕疵的高端显示芯片产品通过屏蔽管线等方法处理成为完全合格的相应低端的显示芯片产品出售,从而大幅度降低设计和制造的难度和成本,丰富自己的产品线。同一种开发代号的显示芯片可以使用相同的驱动程序,这为显示芯片制造商编写驱动程序以及消费者使用显卡都提供了方便。

  同一种开发代号的显示芯片的渲染架构以及所支持的技术特性是基本相同的,而且所采用的制程也相同,所以开发代号是判断显卡性能和档次的重要参数。同一类型号的不同版本可以是一个代号,例如:GeForce(GTX260、GTX280、GTX295)代号都是GT200;而Radeon(HD4850、HD4870)代号都是RV770等,但也有其他的情况,如:GeForce(9800GTX、9800GT)代号是G92;而GeForce(9600GT、9600GSO)代号都是G94等。

  制造工艺指得是在生产GPU过程中,要进行加工各种电路和电子元件,制造导线连接各个元器件。通常其生产的精度以nm(纳米)来表示(1mm=1000000nm),精度越高,生产工艺越先进。在同样的材料中可以制造更多的电子元件,连接线也越细,提高芯片的集成度,芯片的功耗也越小。

  制造工艺的微米是指IC(integrated circuit 集成电路)内电路与电路之间的距离。制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展。密度愈高的IC电路设计,意味着在同样大小面积的IC中,可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。微电子技术的发展与进步,主要是靠工艺技术的不断改进,使得器件的特征尺寸不断缩小,从而集成度不断提高,功耗降低,器件性能得到提高。芯片制造工艺在1995年以后,从0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米、0.09微米,再到主流的32纳米、22纳米。

  显卡的 核心频率是指显示 核心的工作频率,其工作频率在一定程度上可以反映出显示 核心的性能,但显卡的性能是由 核心频率、流处理器单元、显存频率、显存位宽等等多方面的情况所决定的,因此在显示 核心不同的情况下, 核心频率高并不代表此显卡性能强劲。比如GTS250的 核心频率达到了750MHz,要比GTX260+的576MHz高,但在性能上GTX260+绝对要强于GTS250。在同样级别的芯片中, 核心频率高的则性能要强一些,提高 核心频率就是显卡超频的方法之一。显示芯片主流的只有ATI和NVIDIA两家,两家都提供显示 核心给第三方的厂商,在同样的显示 核心下,部分厂商会适当提高其产品的显示 核心频率,使其工作在高于显示 核心固定的频率上以达到更高的性能。

  DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的缩写(双倍数据速率),它能提供较高的工作频率,带来优异的数据处理性能。

  DDR SGRAM是显卡厂商特别针对绘图者需求,为了加强图形的存取处理以及绘图控制效率,从同步动态随机存取内存(SDRAM)所改良而得的产品。SGRAM允许以方块(Blocks)为单位个别修改或者存取内存中的资料,它能够与中央处理器(CPU)同步工作,可以减少内存读取次数,增加绘图控制器的效率,尽管它稳定性不错,而且性能表现也很好,但是它的超频性能很差。

  XDR2 DRAM:XDR2的系统架构源于XDR,而不像XDR相对于RDRAM那样有着巨大的差异,这从它们之间的系统架构的比较中就可以体现出来。XDR2与XDR系统整体在架构上的差别并不大,主要的不同体现在相关总线的速度设计上。首先,XDR2将系统时钟的频率从XDR的400MHz提高到500MHz;其次,在用于传输寻址与控制命令的RQ总线倍;最后,数据传输频率由XDR的3.2GHz提高到8GHz,即XDR2系统时钟频率的16倍,而XDR则为8倍,因此,Rambus将XDR2的数据传输技术称为16位数据速率(Hex Data Rate,HDR)。Rambus表示,XDR2内存芯片的标准设计位宽为16bit(它可以像XDR那样动态调整位宽),按每个数据引脚的传输率为8GHz,即8Gbps计算,一枚XDR2芯片的数据带宽就将达到16GB/s,与之相比,目前速度最快的GDDR3-800的芯片位宽为32bit,数据传输率为1.6Gbps,单芯片传输带宽为 6.4GB/s,只是XDR2的40%,差距十分明显。

  显存位宽是显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数,位数越大则相同频率下所能传输的数据量越大。2010年市场上的显卡显存位宽主要有128位、192位、256位几种。而显存带宽=显存频率X显存位宽/8,它代表显存的数据传输速度。在显存频率相当的情况下,显存位宽将决定显存带宽的大小。例如:同样显存频率为500MHz的128位和256位显存,它们的显存带宽分别为:128位=500MHz*128/8=8GB/s;而256位=500MHz*256/8=16GB/s,是128位的2倍。显卡的显存是由一块块的显存芯片构成的,显存总位宽同样也是由显存颗粒的位宽组成。显存位宽=显存颗粒位宽×显存颗粒数。显存颗粒上都带有相关厂家的内存编号,可以去网上查找其编号,就能了解其位宽,再乘以显存颗粒数,就能得到显卡的位宽。其他规格相同的显卡,位宽越大性能越好。

  其他参数相同的情况下容量越大越好,但比较显卡时不能只注意到显存(很多js会以低性能 核心配大显存作为卖点)。比如说384M的9600GT就远强于512M的9600GSO,因为 核心和显存带宽上有差距。选择显卡时显存容量只是参考之一, 核心和带宽等因素更为重要,这些决定显卡的性能优先于显存容量。但必要容量的显存是必须的,因为在高分辨率高抗锯齿的情况下可能会出现显存不足的情况。目前市面显卡显存容量从256MB-4GB不等。

  2004年前的主流显卡基本上是用TSOP和MBGA封装,TSOP封装居多。但是由于nvidia的gf3.4系的出现,MBGA成为主流,mbga封装可以达到更快的显存速度,远超TSOP的极限400MHZ。

  显存速度一般以ns(纳秒)为单位。常见的显存速度有1.2ns、1.0ns、0.8ns等,越小表示速度越快、越好。显存的理论工作频率计算公式是:等效工作频率(MHz)=1000×n/(显存速度)(n因显存类型不同而不同,如果是GDDR3显存则n=2;GDDR5显存则n=4)。

  显存频率一定程度上反应着该显存的速度,以MHz(兆赫兹)为单位。显存频率的高低和显存类型有非常大的关系:

  SDRAM显存一般都工作在较低的频率上,此种频率早已无法满足显卡的需求。

  DDR SDRAM显存则能提供较高的显存频率,所以目前显卡基本都采用DDR SDRAM,其所能提供的显存频率也差异很大。目前已经发展到GDDR5,默认等效工作频率最高已经达到4800MHZ,而且提高的潜力还非常大。

  显存频率与显存时钟周期是相关的,二者成倒数关系,也就是显存频率(MHz)=1/显存时钟周期(NS)X1000。如果是SDRAM显存,其时钟周期为6ns,那么它的显存频率就为1/6ns=166 MHz;而对于DDR SDRAM,其时钟周期为6ns,那么它的显存频率就为1/6ns=166 MHz,但要了解的是这是DDR SDRAM的实际频率,而不是平时所说的DDR显存频率。因为DDR在时钟上升期和下降期都进行数据传输,一个周期传输两次数据,相当于SDRAM频率的二倍。习惯上称呼的DDR频率是其等效频率,是在其实际工作频率上乘以2的等效频率。因此6ns的DDR显存,其显存频率为1/6ns*2=333 MHz。但要明白的是显卡制造时,厂商设定了显存实际工作频率,而实际工作频率不一定等于显存最大频率,此类情况较为常见。不过也有显存无法在标称的最大工作频率下稳定工作的情况。

  在DX10显卡出来以前,并没有“流处理器”这个说法。GPU内部由“管线”构成,分为像素管线和顶点管线,它们的数目是固定的。简单来说,顶点管线D建模,像素管线D渲染。由于它们的数量是固定的,这就出现了一个问题,当某个游戏场景需要大量的3D建模而不需要太多的像素处理,就会造成顶点管线资源紧张而像素管线大量闲置,当然也有截然相反的另一种情况。这都会造成某些资源的不够和另一些资源的闲置浪费。

  在这样的情况下,人们在DX10时代首次提出了“统一渲染架构”,显卡取消了传统的“像素管线”和“顶点管线”,统一改为流处理器单元,它既可以进行顶点运算也可以进行像素运算,这样在不同的场景中,显卡就可以动态地分配进行顶点运算和像素运算的流处理器数量,达到资源的充分利用。

  现在,流处理器的数量的多少已经成为了决定显卡性能高低的一个很重要的指标,Nvidia和AMD-ATI也在不断地增加显卡的流处理器数量使显卡的性能达到跳跃式增长,例如AMD-ATI的显卡HD3870拥有320个流处理器,HD4870达到800个,HD5870更是达到1600个!

  值得一提的是,N卡和A卡GPU架构并不一样,对于流处理器数的分配也不一样。双方没有可比性。N卡每个流处理器单元只包含1个流处理器,而A卡相当于每个流处理器单元里面含有5个流处理器,(A卡流处理器/5)例如HD4850虽然是800个流处理器,其实只相当于160个流处理器单元,另外A卡流处理器频率与 核心频率一致,这是为什么9800GTX+只有128个流处理器,性能却与HD4850相当(N卡流处理器频率约是 核心频率的2.16倍)。

  3D API能让编程人员所设计的3D软件只要调用其API内的程序,从而让API自动和硬件的驱动程序沟通,启动3D芯片内强大的3D图形处理功能,从而大幅度地提高了3D程序的设计效率。如果没有3D API,在开发程序时程序员必须要了解全部的显卡特性,才能编写出与显卡完全匹配的程序,发挥出全部的显卡性能。而有了3D API这个显卡与软件直接的接口,程序员只需要编写符合接口的程序代码,就可以充分发挥显卡的性能,不必再去了解硬件的具体性能和参数,这样就 大大简化了程序开发的效率。同样,显示芯片厂商根据标准来设计自己的硬件产品,以达到在API调用硬件资源时最优化,获得更好的性能。有了3D API,便可实现不同厂家的硬件、软件最大范围兼容。比如在最能体现3D API的游戏方面,游戏设计人员设计时,不必去考虑具体某款显卡的特性,而只是按照3D API的接口标准来开发游戏,当游戏运行时则直接通过3D API来调用显卡的硬件资源。

  RAMDAC作用是将显存中的数字信号转换为显示器能够显示出来的模拟信号,其转换速率以MHz表示。计算机中处理数据的过程其实就是将事物数字化的过程,所有的事物将被处理成0和1两个数,而后不断进行累加计算。图形加速卡也是靠这些0和1对每一个象素进行颜色、深度、亮度等各种处理。显卡生成的信号都是以数字来表示的,但是所有的CRT显示器都是以模拟方式进行工作的,数字信号无法被识别,这就必须有相应的设备将数字信号转换为模拟信号。而RAMDAC就是显卡中将数字信号转换为模拟信号的设备。RAMDAC的转换速率以MHz表示,它决定了刷新频率的高低(与显示器的“带宽”意义近似)。其工作速度越高,频带越宽,高分辨率时的画面质量越好。该数值决定了在足够的显存下,显卡最高支持的分辨率和刷新率。如果要在1024×768的分辨率下达到85Hz的刷新率,RAMDAC的速率至少是1024×768×85Hz×1.344(折算系数)≈90MHz。2009年主流的显卡RAMDAC都能达到350MHz和400MHz,现在市面上大多显卡都是400MHz,已足以满足和超过大多数显示器所能提供的分辨率和刷新率。

  显卡所需要的电力与150瓦特灯具所需要的电力相同,由于运作集成电路(integrated circuits)需要相当多的电力,因此内部电流所产生的温度也相对的提高,所以,假如这些温度不能适时的被降低,那么上述所提到的硬设备就很可能遭受损害,而冷却系统就是在确保这些设备能稳定、适时的运转,没有散热器或散热片,GPU或内存会过热,就会进而损害计算机或造成当机,或甚至完全不能使用。这些冷却设备由导热材质所制成,它们有些被视为被动组件,默默安静地进行散热的动作,有些则很难不发出噪音,如风扇。

  散热片通常被视为被动散热,但不论所安装的区块是导热区,或是内部其它区块,散热片都能发挥它的效能,进而帮助其它装置降低温度。散热片通常与风扇一同被安装至GPU或内存上,有时小型风扇甚至会直接安装在显卡温度最高的地方。

  散热片的表面积愈大,所进行之散热效能就愈大(通常必须与风扇一起运作),但有时却因空间的限制,大型散热片无法安装于需要散热的装置上;有时又因为装置的体积太小,以至于体积大的散热片无法与这些装置连结而进行散热。因此,热管就必须在这个时候将热能从散热处传送至散热片中进行散热。一般而言,GPU外壳由高热能的传导金属所制成,热管会直接连结至由金属制成的芯片上,如此一来,热能就能被轻松的传导至另一端的散热片。

  市面上有许多处理器的冷却装置都附有热管,由此可知,许多热管已被研发成可灵活运用于显卡冷却系统中的设备了。

  大部分的散热器只是由散热片跟风扇组合而成,在散热片的表面上由风扇吹散热能,由于GPU是显卡上温度最高的部分,因此显卡散热器通常可以运用于GPU上,同时,市面上有许多零售的配件可供消费者进行更换或升级,其中最常见的就是VGA散热器。

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