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教你认识显卡

rabbit729 分享于 2012-05-25

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       我们选购电脑时,都希望能在不多花冤枉钱的前提下,买到性能最好的。而最终决定电脑性能无非就是CPU、显卡、主板、内存。其中尤以前两者为要,而在CPU与显卡中,尤以后者最为惑人。各种公版、升级版、阉割版层出不穷,下游厂商也是变着花样的玩概念,有强调显存的、有吹嘘PCB厚度的、有宣传核心频率的,种种怪像,不一而论。
       为方便大家的理解,对于显卡,我们可以将其视为一家处理数据的“工厂”,这里面有负责运算数据的“技术人员”,有贮存待处理或已处理数据的“仓库”,还有控制数据出入量大小的“门”。至于为什么要这样比喻,且看下文。
一、显示核心/GPU==技术员
       作为显卡的“大脑”,其重要性不言而喻。就如同数据工厂的技术员,从你打开电脑开始,技术员就开始有条不紊的把外部送进来的数据进行渲染处理,再把处理完的数据传送出去。若你打开电脑只是处理一下文档、上一下网,那对技术员来说绝对小菜一碟,他或许还有时间喝杯咖啡,打打牌,或小憩一会。若你是个大型游戏发烧友或专业图像处理人员,那就有他们忙的了-----大量的数据疯狂的从外界涌进来,等待他们去处理,而他们的老板----CPU,又在门外大吼着催要处理结果去装点“门面”。在这个时候,技术员的实力究竟如何,一目了然。那么,技术员的实力是由哪些因素决定的呢?


1.核心频率=智商
       智商对一个人的重要性无需多言,尤其对处理海量数据的技术员来说更是重中之重,如同算数学题一样,不考虑其他情况,智商高的小明在准确率和速度方面肯定领先于低智商的小白。所以对数据工厂的技术员来说,高智商肯定会提高处理数据的速度。但是,鱼与熊掌不可兼得,高智商的人普遍存在情商偏低的现象------俗称“高智商白痴”。具体表现为恃才傲物,浑身都是刺,不易与人相处,“三天不打,上房揭瓦”,一不小心就要造反罢工,如何安抚他们可是一门学问。
       对显卡来说也是这样,过高的核心频率容易引发各种问题,如若处理不好散热,再高的频率也无济于事,这一点在移动显卡上尤为明显,与桌面版显卡相比,移动版的显卡为保证散热,其性能都不如同型号的桌面版显卡------没办法,咱庙小,养不了这些“高级知识分子”。也有些下游厂商,为提高自身产品的竞争力,会进行“超频”,即强行提升显卡的核心频率。如果能处理好散热和功耗等相关问题,这样的做法倒也无可厚非。可就怕有些厂商在这方面实力不足或偷工减料,那就麻烦了。你想想,你以前一分钟可以处理2G的数据,某日被老板“惨无人道”送去培训一通,现在一分钟可以处理4G数据,结果老板一不涨工资、二不解决户口问题,还老是要加班,不撂挑子才怪!
2.核心代号==文化程度
       作为专业性较强的技术人员来讲,只靠智商高是不行的,科技发展日新月异,人们的要求越来越高,待处理数据的种类及难度不断增加,不提高自身的科学文化水平及素养,再高的智商也无济于事。如果你只有小学文化程度,即使你的智商高达250,给你一道微积分题,也只能是望题兴叹。若以NVIDIA为例,上一代曾名噪一时的G92核心算是重点本科,那G94就是本科、G96是专科、GT核心是985……现在的Fermi GF核心可算硕士的文化程度了。
       但如同看一个人不能只靠文凭一样,我们不能单看核心就认定一款显卡的优劣,专科毕业的也有牛人,能力不行的话哪怕读到博士一样会饿死。像我笔记本里的GT240M显卡,虽然用的是看似风光的GT核心,但由于是移动版,性能连G92核心的9600GT都不如。即使是桌面版的GT240,虽能勉强干掉9600GT,一旦遇上9800GT依然只有落荒而逃的份。造成这种现象的原因很多,核心只是其中的原因之一,其他影响因素稍后再讲。所以说,核心代号不能说明一切,就如同核心频率不是万能一样。 
3.流处理器==技术员数量
       流处理器是一个比较新的概念,也称SP单元,虽叫“流处理器”,但绝不是我们想象中的“处理器”,一块显卡有128个流处理器并不是说它内置了128个核心。但是在工作原理上,尤其是去除图像的边缘锯齿等现象时,你可以理解为有多个核心在工作,更多的流处理器要更有优势。从这方面讲,我们可以把流处理器的数量看做技术员的“人数”,人多好办事。当然大多数时间你要把技术员看做一个整体。由于内部架构等原因,不同显卡的流处理器数量只能纵向比较,横向比较是没有意义的。英伟达和AMD就是如此,他们自家的显卡可以相互对比流处理器的数量来确定优劣。而要进行两家显卡的对比,从数量上英伟达一定是吃亏的,若一定要进行对比,一般认为一个英伟达的流处理=五个AMD的流处理器(其实这么比也不太合适)。
       在处理“抗锯齿”等问题时,流处理器具有相当的优势。其实“抗锯齿”的原理十分简单,并不需要技术员有多高的“文化水平”,问题是工作量太大,2倍抗锯齿还好对付,到了4倍甚至16倍时,数据量不仅仅是增长8倍那么简单。这个时候,提高技术员的文化水平远不如增加数量有效,就像类似1+1、1+2之类的算术题虽然简单,但猛然间给你一万道这样的题目你也会吃不消。也许你只花10分钟就能解出一道微积分大题,可是一万道小学算术题就没那么快了,你的知识储备在这上面全无作用。如果有5000个初中生,那我们会在一分钟之内即可得出结果,从这方面说,流处理器的数量对显卡的性能有着决定性的作用。
二、 DirectX==来自微软的认证证书
      上大学,总少不了去考各种各样的认证证书,比如英语的CET、计算机等级考试、普通话标准证书、律师从业资格证书、思科认证证书等等。这里面,有的很重要,比如CET,有的可有可无,比如普通话标准证书。对显卡里的“技术员”来讲,有一个认证证书也很重要,这就是DirectX。
       如同CET里分四季、六级、八级一样,DirectX也划分不同的等级,如现在最常用的DX9、DX10、DX11。对技术员来说,你通过认证的级别越高,掌握的技巧就越多,比如一个技术员通过了DX11的认证,那他在掌握所有DX9、DX10的技能同时,还多掌握了如“细分曲面”、“纹理压缩”等处理技术。
       当然了,证书是死的,人是活的,我们不可能只凭一堆证书来评价一个人水平的高低。这条规律用在显卡上依然成立。DX11显卡并非都比DX9的显卡好,前文说过了,技术员的智商、数量、文化水平都对显卡的性能有影响,说白了,DirectX只是一个认证,并不具有什么实质性的约束力。还是那句话,老一代的9800GT可以秒掉大多数中低端的DX11显卡,当然,如果你不在乎功耗的话。
三、显存==存储数据的仓库
       要说现在显卡中的什么参数最吸引人的眼球,那非显存莫属。这一点在移动显卡方面尤为显著,各大商场里在宣传笔记本的性能时,多会写明处理器的型号,内存和硬盘容量,至于显卡,多会以“512M独显”、“1G独显”等代替,仿佛显存的大小直接决定显卡性能似的。
       那么真相究竟如何?如果显存真的那么重要,我就不会把它放到这个位置了。回到我们的比喻上来,如果我告诉你,一家工厂最重要的部分是他们存放货物的仓库,你会相信吗?显存的作用是什么?存放待处理的数据、已处理并等待运出的数据。从这方面说,显存的确是一个很重要的参数,技术员只会从仓库中取出数据进行处理,也只把处理完的数据暂存在显存里。如果显存不足,会使技术员无用武之地-----仓库外堆积着大量等待处理的数据,技术员却只能处理仓库里的那一点,严重限制了显卡的性能。如果你此时在玩WOW,卡顿的帧数足够你摔键盘的了。
1.显存容量==仓库大小
       然而,现在的情况却恰恰相反,显存不足的现象早已成为遥远的传说。目前的显存容量绝对是性能过剩,即仓库不是问题,有多少货存多少货,只要你能处理得了,容量不是问题。对显存的大小要求最高的就是你所用显示器的分辨率,而在1080P或以内的分辨率来说,512M显存与2G显存的差距不大。而19寸显示器分辨率为1440*900、22寸的分辨率为1680*1050、27寸的分辨率是2560*1440。也就是说,除非你用25寸或以上的显示器,否则512M的显存就够用。对于只有十四五寸的笔记本来说,512M更是绰绰有余,1G纯属浪费、2G更是浪费中的浪费。对于台式机,除非做评测,否则极少有人会用到25寸以上的显示器。如果你不是硬件发烧友,不玩什么多屏输出,1G的显存绝对足够,与其提升显存容量,不如把心思花在提升显示核心的性能上。
2.显存规格==仓库搬运速率
       至于显存的规格,现在应用最广泛的是GDDR3和GDDR5,这两者之间的差别,可以理解为GDDR5规格的“仓库”在存储和取出数据时拥有比GDDR3更快的速度和更低的功耗,比如GDDR5的显存可以达到5Gbps的数据传输率,而GDDR3显存只有1.6Gbps。也就是说,GDDR5显存可以让我们玩游戏时更流畅。

GDDR5显存颗粒


GDDR3显存颗粒
3.显存位宽==仓库的大门
      与现实的仓库不同,也许在一般的工厂里,仓库的大门不是那么重要,因为他们对取出和存入货物的速率要求并不高,但对显卡来说就不是这样了,与显存容量相比,我们更应该关注其数据的传输速读,那么数据的传输速率由何决定?对现实的仓库来说,这要由两项参数决定,一是货物出入的绝对速度,二是仓库门的大小,速度一定,门越大,单位时间涌进的数据就越多,反之亦然。数据的传输率由显存规格所决定,而门的大小则由显存位宽所决定。从这方面说,如果单方面的增加显存容量而不扩大显存位宽,则大容量的显存并不能有效的提升显卡的性能。现在大部分中端显卡的显存位宽都是128bit,如果是GDDR3的显存,所以说512M就足够用了,再大的显存就会浪费。至于那些为显存位宽只有64bit的入门级显卡配备1G显存的厂商,“1G”绝对是个噱头,毫无价值。

 
某商城某品牌某型号笔记本(-_-!),标配的的独显比集显只弱不强,显存竟然达到了1G!

下面列出GT440和9800GT的各项参数对比,单从性能来看,9800GT干掉GT440是没什么问题的,你能找出原因么?



GT440  进入DX11时代,英伟达风光不再

宝刀一直未老的9800GT

附:如何由显卡型号来推断显卡性能
有不少人反应,对眼花缭乱的显卡型号感到头疼,这里介绍一下利用型号来推断显卡性能的方法。
真正显卡生产商其实只有英伟达(nVidia)和AMD,七彩虹、微星什么的只算下游厂商。从型号上来说,AMD的要有规律一些,其显卡一般以Radeon HD为开头,后面跟着四个数字。如Radeon HD 5470等
       第一个数字可以理解为代数,往往和DirectX有关(也不绝对),Radeon HD 4XXX是DX10显卡,Radeon HD5XXX和Radeon HD6XXX以及Radeon HD7XXX都是DX11显卡。也就是说,第一个数字只是代表着核心是第几代,对性能几乎没有影响。
       第二个数字对性能起决定性作用,第二个数字是9或8的属于高端显卡,性能强劲,如Radeon HD 6970、Radeon HD6870、Radeon HD 5950。第二个数字是7或6的属于中端显卡,价格一般在千元以下,性能也不错,一般的大型游戏不会有问题,代表产品有Radeon HD 6750、 Radeon HD 5770等。第二数字是5或4甚至3的属于低端入门级显卡,这类显卡的性能不比集显强多少。如Radeon HD 5450、Radeon HD6450,都是不少品牌机的标配显卡,打着DX11的旗号忽悠人,更让人无语的是,不少生产厂商竟然给这些显卡配上了1G的显存!简直是在暴殄天物!
       第三个数字也是代表性能的,不过“权威性”不如第二个数字,它的作用是对性能进行“微调”,如Radeon HD 5870 >Radeon HD 5850,而第三个数字的高低不会改变由第二个数字确定的性能结果,通俗的说,它不能“越级挑战”,如Radeon HD 5830 > Radeon HD 5770。
       第四个数字都是0,略过。
英伟达的显卡型号略显混乱,不过也是有章可循。
1、型号中只以G开头的全是低端,如G220 G210等等。
2、GT开头的属于中低端,比如GT540、GT240、GT440,与AMD类似,GT后面的第一个数字更多的代表显卡代数,对性能影响不大,如GT440和GT540在性能上基本相同。第二个数字对性能稍有影响,不如AMD显卡那样明显,算是微调。而数字后面带M的是移动版显卡,如GT240M,性能与桌面版比有缩水。
3、GTS开头的是中高端,可以看做是更高端产品GTX系列的缩水版,与前面类似,第一个数字对性能影响不大,重点是第二个数字。
4、GTX开头的是高端,型号与性能上的关系参照上面。

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