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計算機顯卡你知多少?

時間:2018-03-26 13:40??網站:電腦軟硬件教程網???編輯:admin

計算機一個重要的硬件——顯卡。目前市場上顯卡芯片(GPU)的生產商主要為NVIDIA和ATI兩家,也就是人們常說的N卡和A卡。GPU在顯卡上的地位相當于計算機中的CPU。目前生產顯卡的廠商太多,但使用的基本上都是上述兩家的芯片。顯卡在分類上可以分為兩類,一類是家用計算機使用的顯卡;另一類是用于專業工程設計、影視動畫等領域,即工作站圖形加速卡(專業卡)。

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    計算機的主板上裝有內存條,它是用來參與數據交換的,內存越高交換速度越快,反映到計算機上運行的速度就越高。而顯卡上的內存被稱為顯存,它與系統內存使用完全相同的技術。不過高端顯卡需要比系統內存更快的存儲器,所以越來越多顯卡廠商轉向使用DDR2和DDR3技術。但是,顯卡用的DDR2和DDR3與主板上的DDR2和DDR3有所不同,其中最主要的是電壓不同。因此顯卡用的被稱為GDDR2和GDDR3,以示區別(這里G是英文顯卡的單詞Graphics的縮寫)。 除了原理上的不同,DDR與DDR2的一個主要區別還在于電壓:DDR的工作電壓是2.5伏,而DDR2是1.8伏。由于工作電壓比較低,DDR2的耗電量和發熱量都比DDR低。

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    由于GDDR2的工作頻率比系統內存的DDR2高很多,所以它用的工作電壓不是1.8伏而是2.5伏,發熱量比較大。這正是很少顯卡使用GDDR2顯存的原因——只有GeForce FX 5700 Ultra和FX 5800 Ultra用這種顯存。而GDDR3可以在2.0伏或1.8伏卡上工作,這解決了發熱量的問題。這也是高端顯卡都使用這種顯存的原因。而DDR3的系統內存條的額定電壓是1.5伏,與GDDR2不一樣。GDDR2和GDDR3都采用BGA封裝,DDR2內存也是一樣。

    因此,顯卡的衡量指標主要是看顯存,而顯存工作頻率越高性能通常越好,顯存的ns數值(顯存時鐘周期數,單位納秒)越小工作頻率也就越高,所以顯存的時鐘周期數購買時要審核的第一項重要指標,其次才是品牌。

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    說道顯卡就不能不說插槽,顯卡分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種總線接口,從最早期的AGP1×、AGP2×、AGP4×到目前主流的AGP8×,工作頻率也由66MHz提升至533MHz,而工作時的峰值帶寬則由533MB/s躍升至2.1GB/s。但相比其它計算機配件而言這種發展無疑是緩慢的,尤其是專業卡方面更是受到制約,因此在二零零一年Intel又推出上、下行傳輸速率均能高達4GB/s的PCI-E總線規格。從中不難發現PCI-E相比AGP而言最大的優勢就是數據傳輸速率,因此PCI-E卡應該是首選。但是,由于AGP發展時間較長,技術非常成熟,因此在中低端產品上有著明顯的優勢,所以目前仍為很多機器所使用。

    有很多用戶很在乎顯卡的分辨率,其實顯卡提供的分辨率是大于顯示器分辨率的,而市售的家用顯示器一般最大分辨率為1280×1024,因此即便顯卡大于這個分辨率,顯示器也無法支持,所以用戶完全不必為沒有實際意義的分辨率而多掏銀子。

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    關注顯卡的分辨率不如關注顯存帶寬,因為顯存帶寬主要用來衡量顯示芯片與顯存之間的數據傳輸速率,一般來講帶寬越大數據傳輸速度就越快,單位是字節/秒。在頻率相同情況下,帶寬越高顯卡性能也會越強。這個就好比六車道高速路在同一段時間內車流量肯定大于四車道高速路的流量一樣。

    前些日子,有位喜歡玩游戲的玩家說他在玩一個大型游戲時經常出現阻塞,聽朋友介紹要購置一塊專業卡。所謂的專業卡就是工作站圖形加速卡,它和游戲卡其實完全是兩回事。一般來說游戲只要求大約為萬萬多邊形的處理能力,而專業軟件往往需要對數百萬的多邊形超大文件進行有效而快速的處理,所以專業圖形創作軟件對于專業卡要求苛刻。為滿足這種要求,專業繪圖核心構架必須完全基于Maya、Solidworks等專業圖形創作軟件而設計,充分考慮專業圖形創作軟件對于專業卡的幾何與光線處理、雙面光照、超采樣能力等方面的較高要求。因此在設計時不僅要滿足專業軟件對于硬件的需求,更要針對目前主流圖形圖像創作軟件進行優化,以便滿足長時間穩定運行的需要,而以上這些特性是不會融進游戲卡設計之中的。所以用游戲卡運行專業軟件會經常出現花屏、無法完整顯示等情況。因此,把專業卡等同于高端游戲卡的說法是非常錯誤的,專業卡與游戲卡不僅僅是速度等表面參數上的區別。

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    那么,對于外行到底怎么買顯卡呢?如果用戶對顯卡要求很高,又不懂技術指標,那就像買音箱一樣簡單,體積越大,做工越復雜的顯卡一定差不了。因為顯卡的設計相對于主板要簡單的多,除了驅動程序的優化和軟件上的調試外,在硬件方面,布線是決定顯卡品質的重點。好的布線不僅保證了每顆顯存到顯示芯片的距離都一致,而且還應具有良好的抗電磁干擾性和極少的電磁輻射。反映到顯卡外觀上,應看到從顯存到顯示芯片用了大量的蛇行線以保證每條線的長度一致,從而增強顯卡的穩定性。蛇行線還有消除長直布線在電流通過時產生的電感現象,大大減輕了線與線之間的串擾問題,當然通過減小布線的密度也能起到相同的作用。電磁干擾和電磁屏蔽一直是顯卡設計中要克服的難題,一般采用4層或6層板設計顯卡,且用大面積敷銅接地能很好的解決這一問題。

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    所以,設計良好的顯卡其表面積不會小,為了方便布線一般都做得比較大,尤其是那些顯存顆粒較多的顯卡。顯卡面積增大的缺點是成本增加了,不過采用雙面貼片技術可以很好地解決這一矛盾,就是設計可以在顯卡反面安裝貼片元件的PCB板,充分利用了顯卡的表面積。這樣設計雖然也會相對地增加成本,但遠比加大表面積來得少。

 

    一般歐美廠商出品的顯卡都采用6層板設計,優點是設計容易可以很少考慮布線的長度一致問題,電磁兼容性和電磁屏蔽好,CE安規容易通過。所以歐美大廠設計的顯卡比一般的顯卡要貴很多。其實,歐美大廠設計的顯卡賣得貴還有另一個原因,就是大量采用貼片元件,鉭電容和金屬貼片電阻都是很貴的電子元件。一分錢一分貨,好的元件保證了這些顯卡品質的優良和性能的穩定,在產品的外觀上也顯得整潔,漂亮。相反由內地和臺灣設計生產的顯卡較多地采用價格便宜的電解電容,且大都是4層板設計,甚至有些卡還是2層板的。從外觀看十分單薄,但價格上卻很便宜。

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    顯卡在制造工藝上還有一個能明顯看出做工好壞的地方就是金手指的鍍金厚度。由于歐美產品大都采用類似于銑床的方法來切割PCB板,使顯卡邊緣十分光滑,美觀。而內地和臺灣的顯卡PCB板都是用切割,折板的方法生產,雖不影響性能,但外觀卻顯得粗糙。優質的PCB板能看到金手指有一定的厚度,能經受反復的插拔,以保證顯卡與插槽接觸良好。

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    最后總結一下,看一塊顯卡的性能優劣主要看(可以參照上表)顯卡芯片、SP單元、核心頻率、顯存頻率、顯存位寬、顯存速度、顯存容量,還有制作工藝,其他的都可以忽略。呵呵,不知道我說的夠不夠通俗,希望能對讀者提供幫助,歡迎斧正。

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