简单易懂菜鸟晋级！带你全面了解显卡

     泡泡网显卡频道12月24日 整天面对各大IT网站上那些“导购”“评测”文章你会不会有些乏味？整天被各种各样的广告侵袭你会不会有些反感？那么有没不打广告、一心帮助消费者得文章呢？答案是有——

    由于从事硬件行业的相关工作，身边的朋友经常会问我怎么买硬件，买硬件应该注意哪些因素等问题。通常情况下我会问对方几个问题：想做什么（游戏、办公、视频、影音）、想花多少钱（高中低端价位）、对品牌有什么要求（一线、二线、三线），在了解对方的需求之后，然后再向他推荐相关的硬件产品。这样的做法虽然能够比较直观、有效的帮助到有需求的人，但是也存在着一个致命的弱点——受众面太小了。

    毕竟“授人予鱼不如授人予渔”，鉴于这个原因本人在上一期中，为大家整理了篇菜鸟晋级必看 揭露CPU选购背后的秘密的文章。而今天本人要将这一主题延伸到显卡领域，期待本文能够帮助更多的人。

    通过本文你将了解到什么是显卡，影响显卡性能的关键因素有哪些，用户在购买显卡过程中应该注意什么，从而为消费者在购买显卡过程中提供必要的参考。

    在开始本文之前，笔者先为大家解释下神马才是显卡——显卡可以简单的理解为，是一个显示信息转换硬件，它向显示器提供行扫描信号，控制显示器的正确显示的部件。

    那么显卡是由什么组成的呢？显卡的重要组成部分为：GPU、显存、供电、PCB板、散热、接口、BIOS、驱动。这几部分“相互作用”对显卡的性能产生直接的影响。

    那么对于用户来说，在选购显卡的时候该何从下手呢？上图为本站的某款显卡综述页，在图片右侧我们看到罗列出来的：显示核心、显存类型、流处理数量，显存容量、核心频率、显存位宽等参数（详细参数请点击参数页），在了解这些术语之后，相信你会对显卡有个全新的认识。

    钢铁侠之所以强大因为有一颗强大的“心”，同样显卡要想性能强劲也要拥有一个强劲的“芯”。这颗芯就是我们通常所说的“GPU或显卡核心”。早在硬件发展的初期并没有GPU这个概念，GPU这个概念是由NVIDIA公司在GeForce 256图形处理芯片时代提出的。

    GPU出现的目的是为了减少CPU的工作负担，GPU主要负责几何转换和光照处理、立方环境材质贴图和顶点混合、纹理压缩和凹凸映射贴图、双重纹理四像素256位渲染引擎等（了解下就好没必要强加记忆）。

GK106

    GPU的重要性在于：它决定了该显卡的档次和大部分性能，通常显卡厂商会对GPU性能进行划分，我们以NVIDIA显卡GPU核心命名为例：主要有GK104、GK106、GK107（性能由高到底），其中GK104是主打高端型号，GK106布局中端的型号，而GK107算是补全性质的低端型号了。

    与GPU核心相互关系的就是我们通常俗称的显卡命名：其中采用GK104核心的显卡主要有GeForce GTX 680、GeForce GTX 670、GeForce GTX 670；采用GK106核心的显卡主要有GeForce GTX 660、GeForce GTX 650 Ti；采用GK107核心的显卡主要包括GeForce GTX 650。

    从上面的图表中我们可以看出，采用相同核心的显卡又分为不同的型号，不同的型号之间又存在性能差异，那么这些性能差异又是怎样产生的呢？答案就在上图中红线部分（其它方面暂时略过），显卡厂商通过增加或减少，最大加速频率、CUDA核心数量（流处理器数量）、晶体管数量、纹理单元数量、ROP单元数量、显存位宽来进一步划分显卡的性能。

    下面笔者就针对影响显卡性能（GPU）主要因素进行个大致的讲解——

    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。其中最大加速频率，可以理解为显卡工作时的最高频率（显卡的频率越高性能就越强）。

    目前显示芯片生产厂商只有AMD和NVIDIA两家，而集成显卡市场的则是AMD(APU)/INTEL的天下。

    CUDA核心数量：其实就是流处理数量，只不过N卡有CUDA技术，所以才叫“CUDA核心数量”。要知道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都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。

    晶体管泛指一切以半导体材料为基础的单一元件，而晶体管数量的多少直接决定着电子元件性能的强弱。

    目前显卡的渲染流程是，通过顶点单元构建模型骨架，纹理单元处理纹理贴图，像素单元处理光影特效，ROP（光栅）单元负责3D转2D光栅化输出。如果以人体来比喻的话，顶点单元就是骨骼，纹理单元就是肌肉和皮肤，ROP（光栅）单元就是人的力气大小。

    显存位宽是显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数，位数越大则瞬间所能传输的数据量越大，这是显存的重要参数之一。目前市场上的显存位宽有128位、192位、256位三种。消费者需要知道是，显存位宽越高显卡性能越好。

    以上几点就是影响GPU性能的关键要素（显存位宽除外），除此之外显卡芯片的架构、制程工艺对GPU的性能也有一定的影响。

    决定显卡性能的第一个要素是显示核心，第二个要素就是显存。显存的作用就好比内存，它的强弱对显卡性能有着直观的影响。

    显存，也被叫做帧缓存，它的作用是用来存储显卡芯片处理过或者即将提取的渲染数据。提到显卡我们就会联想到内存，其实显卡上的显存同内存的作用基本相似，只不过显存是用来存储要处理的图形信息的。

    影响显存性能的主要因素包括：显存类型、显存容量、显存位宽、显存带宽、显存频率、读取速度。

    显存类型指的是：显存的种类，如gDDR3、GDDR3、GDDR5等。

    显存容量指的是：我们经常听到的512MB、1GB、2GB等，需要说明的是显卡性能的强弱，和显存容量没有直接的关系！只有当显卡核心在足够强的情况下大显存容量的显卡才能发挥出性能优势，那种“小马拉大车”显卡搭配方式只不过是显卡厂商的虚头！

    显存的带宽指的是：显示核心与显存通信的数据宽度，显存的带宽越大容纳数量的通行量越大。显存带宽的计算公式为=显存位宽×显存频率/8

    显存频率是指默认情况下，该显存在显卡上工作时的频率，以MHz（兆赫兹）为单位。显存频率一定程度上反应着该显存的速度。显存频率随着显存的类型、性能的不同而不同(最直观的表现是GDDR5显存强于GDDR3显存)。

    显存的读取速度一般以ns为单位，常见的显存有6ns、5.5ns、5ns、4ns、3.8ns等。

    目前主要的显存生产厂商：美国的Micron（美光）、德国的Infineon（英飞凌）；韩国的SAMSUNG（三星）、HY（现代）等。关于显存识别的有关知识，感兴趣的朋友可以看看同芯片速度相差5倍!识显存防忽悠秘籍这篇文章。

    需要注意的是显卡生产厂商还有虚拟显存技术（划拨内存充当显存），其中AMD叫做HM (ATI Hyper Memory)，NVIDIA叫做TC（Turbo Cache），这两个技术本是为了解决显存不足用的，但是却经常被JS拿来当做产品的噱头。

    决定显存性能的关键因素：显存类型>显存位宽、显存带宽>显存频率、读取速度>显存容量。 

    显卡的供电系统、PCB板、散热性能等因素，显卡性能的影响处于比较间接的地位。

    显卡供电系统的强弱会，影响到显卡的稳定以及超频性能。总的来说显卡供电相数多>供电系相数小、数字供电>模拟供电，同时供电系统的强弱又和所采用的电容、电感、电子元件有着直接关系。

   关于显卡供电系统用料的文章，有兴趣的朋友可以读下这篇文章，一颗顶十颗！显卡电容用料全方位解析。

    显卡的PCB板厚度，对显卡内部走线、电子芯片的焊接、显卡的牢固程度有着重要影响。显卡所采用的PCB板厚度主要有6层、8层几种（当然是越厚越好）。另外需要注意的是显卡品质的好坏同PCB的颜色的无关，PCB的颜色只不过是染料剂作用的结果。

    根据质量守恒原理，显卡要工作就要产生能量，至于能量的转化形式就是“发热”。因此显卡都需要配备散热系统，显卡的散热系统为显卡的稳定工作，提供了必要的保证。

    主流的显卡散热方式：铝质散热片+风扇、铜质散热片+风扇、铜铝结合散热片+风扇、热管+鳞片+风扇、水冷等（散热性能由低到高）。一些二线厂商制作非公版的做法，通常在公版电路板的基础上改装个非公版的散热器。

    对显卡散热有兴趣的朋友可以延伸下，夏日炎炎需降温！浅谈显卡散热进化史；创意引领新时代！显卡散热器历史回顾这两篇文章。

    显卡BIOS是与驱动程序之间的控制程序，另外还存有显示卡的型号、规格、生产厂家及出厂时间等信息。显卡性能好的坏除了要有硬件支持，还需要软件层支持。BIOS的强弱一方面展现上游厂商的研发实力，另一方面也直接影响着显卡的性能。

    在各大显卡厂商的官网，我们经常会看到XX家的BIOS更新了XX功能、解决了XX bug、提升XXX性能，这些都是工程师辛勤劳动的结果(那些几个世纪不更新BIOS的显卡厂商，他们的产品用户体验可想而知？)。在BIOS中用户可以调节，显卡的频率、核心电压、风扇转速等参数，一流的显卡厂商都在推出自家的BIOS调节工具（超频软件），方便用户进行超频。

    显卡的驱动程序即添加到操作系统中的一小块代码，其中包含有关硬件设备的信息。有了此信息，计算机就可以与设备进行通信。各个硬件厂商为了保证硬件的兼容性及增强硬件的功能会不断地升级驱动程序。

    显卡的驱动程序对显卡性能的发挥也有着不小的影响，例如前不久AMD新发布的催化剂就另旗下的A卡性能提升了15%左右。

    显卡上面的接口主要有：供电接口、桥接接口、输出接口、PCI-E接口。

    供电接口为显卡提供电力支持，常见的有6PIN、8PIN、8+6PIN，一般高端的显卡需要的供电接口多。

    显卡的桥接接口为显卡提供交火用。

    PCI-E接口为连接显卡与主板的接口，有PCI-E2.O

    显卡的输出接口，主要有DVI、VGA、HDMI、DP、迷你HMDI/DP几种，显卡的视频输出能力与用户接驳的显示器数量有关（多屏输出）。

    “核芯显卡”是最近几年兴起的新物种，它是处理器厂商的杰作。处理器厂商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（GPU）与处理核心整合在同一块基板上，构成一颗完整的处理器。

    目前INTEL的处理器以及AMD的APU都集成了核芯显卡，而核芯显卡的性能也在逐步提升，目前已经能够和入门级的独立显卡相媲美（入门级显卡有哪些？N卡GT640及其以下、A卡HD7750以下）。因此用户在装机的时候，对显卡性能要求不是太高的可以，直接购买集成核芯显卡的处理器。

显卡性能排行（点击可以放大）

    另外，用户在购买显卡的时候，需要留意显卡的质保时间（2年、3年、5年的都有），显卡的新旧程度（看金手指有无把查过的痕迹），显卡的型号是否正确（用GPU-Z软件查看）。

    在显卡的选择方面，游戏玩家可以选择中高端的显卡；办公用户对显卡要不高的选择核心显卡或者入门级产品；专业的作图、影音处理器用户请选择专业的级显卡。至于显卡的品牌完全可以根据自己的嗜好。■<