电脑显卡的知识介绍

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。小编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，承担着输出显示图形的任务，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。核心负责处理运算图形数据，而显存则负责缓存图形数据，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。复杂的图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图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图会有“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游戏地图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图的模型计算，你就不可能看的到地图。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独立显卡，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独立显卡，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。

　　独立显卡

　　独立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独立的板卡存在，它需占用主板的扩展插槽(ISA、 PCI、AGP或PCI-E)。独立显卡的`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。独立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，独立显卡实际分为两类，一类专门为游戏设计的娱乐显卡，一类则是用于绘图和3D渲染的专业显卡。

　　核芯显卡

　　核芯显卡是Intel产品新一代图形处理核心，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，将图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、图形核心、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。笔记本平台采用的图形解决方案主要有“独立”和“集成”两种，前者拥有单独的图形核心和独立的显存，能够满足复杂庞大的图形处理需求，并提供高效的视频编码应用；集成显卡则将图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图形处理能力，以及较为流畅的编码应用。

　　相对于前两者，核芯显卡则将图形核心整合在处理器当中，进一步加强了图形处理的效率，并把集成显卡中的“处理器+南桥+北桥(图形核心+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+图形核心十内存控制)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，可以带来充足的图形处理能力，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、SM4. 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。