常見品牌
「辰鴻科普」顯卡顯卡業的競争也是日趨激烈。各類品牌名目繁多,以下目前比較常見的一線廠商和較為有名的廠商,僅供參考:藍寶石、華碩、迪蘭恒進、索泰、訊景、技嘉、映衆、微星、映泰、銘瑄、翔升、盈通、七彩虹、影馳、麗台
國外比較不錯的顯卡廠商有EVGA
a卡的一線品牌是迪蘭恒進和藍寶石,訊景相比差一點點;n卡的一線品牌是華碩 技嘉 微星 影馳 七彩虹 ,其餘的是差一點口碑或者技術。
其中藍寶石、華碩是在自主研發方面做的不錯的品牌,藍寶石隻做A卡,華碩的A卡和N卡都是核心合作夥伴,相對于七彩虹這類的通路品牌來說,擁有自主研發的廠商在做工方面和特色技術上會更出色一些,而其他廠商的價格則要便宜一些,(一般來說一線的做工好 質量好 價格貴 二線的做工和質量差不到好多隻是口碑不如一線 所以有錢買一線顯卡 沒錢買二線顯卡 三線顯卡基本上不用考慮了)每個廠商都有自己的品牌特色,像華碩的“ROG系列”,七彩虹的“iGame系列”,影馳的“名人堂系列”都是大家耳熟能詳的。
主要參數
1.顯示芯片(芯片廠商、芯片型号、制造工藝、核心代号、核心頻率、SP單元、渲染管線、版本級别)
2.顯卡内存(顯存類型、顯存容量、顯存帶寬(顯存頻率×顯存位寬÷8)、顯存速度、顯存顆粒、最高分辨率、顯存時鐘周期、顯存封裝)
3.技術支持(像素填充率、頂點着色引擎、3D API、RAMDAC頻率)
4.顯卡PCB闆(PCB層數、顯卡接口、輸出接口、散熱裝置)[2]
顯示芯片
又稱圖形處理器-GPU。
常見的生産顯示芯片的廠商:Intel、AMD(收購了ATI)、NVIDIA、VIA(S3)、SIS、Matrox、3D Labs。
Intel、VIA(S3)、SIS主要生産集成芯片。
ATI、NVIDIA以獨立芯片為主,是市場上的主流。
Matrox、3D Labs則主要面向專業圖形顯卡市場。
型号
ATI公司的主要品牌Radeon(鐳龍)系列,其型号由早期的7000、8000、9000、X系列和HD2000、3000系列再到近期的Radeon HD 4000、5000、6000、7000系列。目前最新的是r5 r7 r9系列顯卡。
NVIDIA公司的主要品牌GeForce(精視)系列,其型号由早期的GeForce 256.GeForce2、GeForce3、GeForce4到GeForceFX、再到GeForce6系列、Geforce7系列、GeForce8系列,GeForce9系列再到近期的GT200、300、400、500、600系列。目前最新的是gtx1000系列中的gtx1080顯卡。
折疊版本級别
除了上述标準版本之外,還有些特殊版,特殊版一般會在标準版的型号後面加個後綴,從強到弱依次為XTX>XT>XL/GTO>Pro/GT>SE常見的有:
ATI:
SE(Simplify Edition 簡化版)通常隻有64bit内存界面,或者是像素流水線數量減少。
Radeon 9250 SE RadeonX300 SE
Pro(Professional Edition 專業版)高頻版,一般比标版在管線數量/頂點數量還有頻率這些方面都要稍微高一點。
Radeon 9700Pro
XT(eXTreme 高端版)是ATi系列中高端的,而NVIDIA用作低端型号。
Radeon 9800XT Radeon 2900XT
XT PE(eXTreme Premium Edition XT白金版)高端的型号。
XL(eXTremeLimited 高端系列中的較低端型号)ATI最新推出的R430中的高頻版。
Radeon X800XL Radeon X1800 XL
XTX(XT eXtreme 高端版)X1000系列發布之後的新的命名規則。
1800XTX 1900XTX
CF(crossfire)交叉火力(又名交火)
VIVO(VIDEO IN and VIDEO OUT)指顯卡同時具備視頻輸入與視頻捕捉兩大功能。
HM(Hyper Memory)可以占用内存的顯卡。
Radeon X1300 HM
NVIDIA:
自G200系列之後,NVIDIA重新命名顯卡後綴版本,使産品線更加整齊了。
ZT在XT基礎上再次降頻以降低價格。
XT降頻版,而在ATi中表示最高端。
顯卡
LE(Lower Edition 低端版)和XT基本一樣,ATi也用過。
GT 640M LE GeForce 6200 LE GeForce 6600LE
SE和LE相似基本是GS的簡化版最低端的幾個型号
MX平價版,大衆類。
GT 520MX
GS普通版或GT的簡化版。
6800 GS
GE也是簡化版不過略微強于GS一點點,影馳顯卡用來表示"骨灰玩家版"的東東。
GT常見的遊戲芯片。比GS高一個檔次,因為GT沒有縮減管線和頂點單元。屬于入門産品線。
GT120 GT130 GT140 GT200 GT220 GT240 GeForce 7300GT 等
GTS介于GT和GTX之間的版本GT的加強版,屬于主流産品線。
GTS450 GTS250(9800GTX ) 8800 GTS等
GTX(GT eXtreme)代表着最強的版本簡化後成為GT,屬于高端/性能級顯卡。
GTXGTX690 GTX680 GTX590 GTX580 GTX480 GTX295 GTX470 GTX285 GTX280 GTX460 GTX275 GTX260 GTX260等
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為GTX 。
8800 Ultra 6800 Ultra GeForce2 Ultra
GT2 eXtreme雙GPU顯卡。指兩塊顯卡以SLI并組的方式整合為一塊顯卡,不同于SLI的是隻有一個接口。
9800GX2 7950GX2
TI(Titanium 钛)以前的用法一般就是代表了NVidia的高端版本。
GTX 560 Ti GeForce4 Ti GTX 550 Ti GeForce3 Ti 500
Go用于移動平台。
Go 7900 GS Go 7950 GTX Go 7700 Go 7200 Go 6100
TC(Turbo Cache)可以占用内存的顯卡。
G低端入門産品
G100 G110 G210 G310(9300GS 9400GT ) G102M等
M手提電腦顯卡後綴版本(AMD和NVIDIA) 。
Radeon HD 6990M GTX 580M HD 6970M HD 6870M HD 6490M GT 230M GT 555M GT630M GT540M等
SLI(Scalable Link Interface)速力(是NVIDIA的一項雙卡技術)
開發代号
所謂開發代号就是顯示芯片制造商為了便于顯示芯片在設計、生産、銷售方面的管理和驅動架構的統一而對一個系列的顯示芯片給出的相應基本代号。開發代号的作用是降低顯示芯片制造商的成本、豐富産品線以及實現驅動程序的統一。一般來說,顯示芯片制造商可以利用一個基本開發代号在通過控制渲染管線數量、頂點着色單元數量、顯存類型、顯存位寬、核心和顯存頻率、所支持的技術特性等方面來衍生出一系列的顯示芯片從而滿足不同的性能、價格、市場等不同的定位,還可以把制造過程中具有部分瑕疵的高端顯示芯片産品通過屏蔽管線等方法處理成為完全合格的相應低端的顯示芯片産品出售,從而大幅度降低設計和制造的難度和成本,豐富自己的産品線。同一種開發代号的顯示芯片可以使用相同的驅動程序,這為顯示芯片制造商編寫驅動程序以及消費者使用顯卡都提供了方便。
同一種開發代号的顯示芯片的渲染架構以及所支持的技術特性是基本相同的,而且所采用的制程也相同,所以開發代号是判斷顯卡性能和檔次的重要參數。同一類型号的不同版本可以是一個代号,例如:GeForce(GTX260、GTX280、GTX295)代号都是GT200;而Radeon(HD4850、HD4870)代号都是RV770等,但也有其他的情況,如:GeForce(9800GTX、9800GT)代号是G92;而GeForce(9600GT、9600GSO)代号都是G94等。
制造工藝
制造工藝指得是在生産GPU過程中,要進行加工各種電路和電子元件,制造導線連接各個元器件。通常其生産的精度以nm(納米)來表示(1mm=1000000nm),精度越高,生産工藝越先進。在同樣的材料中可以制造更多的電子元件,連接線也越細,提高芯片的集成度,芯片的功耗也越小。
制造工藝的微米是指IC(integrated circuit 集成電路)内電路與電路之間的距離。制造工藝的趨勢是向密集度愈高的方向發展。密度愈高的IC電路設計,意味着在同樣大小面積的IC中,可以擁有密度更高、功能更複雜的電路設計。微電子技術的發展與進步,主要是靠工藝技術的不斷改進,使得器件的特征尺寸不斷縮小,從而集成度不斷提高,功耗降低,器件性能得到提高。芯片制造工藝在1995年以後,從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納米、22納米。
核心頻率
顯卡的核心頻率是指顯示核心的工作頻率,其工作頻率在一定程度上可以反映出顯示核心的性能,但顯卡的性能是由核心頻率、流處理器單元、顯存頻率、顯存位寬等等多方面的情況所決定的,因此在顯示核心不同的情況下,核心頻率高并不代表此顯卡性能強勁。比如GTS250的核心頻率達到了750MHz,要比GTX260 的576MHz高,但在性能上GTX260 絕對要強于GTS250。在同樣級别的芯片中,核心頻率高的則性能要強一些,提高核心頻率就是顯卡超頻的方法之一。顯示芯片主流的隻有ATI和NVIDIA兩家,兩家都提供顯示核心給第三方的廠商,在同樣的顯示核心下,部分廠商會适當提高其産品的顯示核心頻率,使其工作在高于顯示核心固定的頻率上以達到更高的性能。
顯存簡介
顯卡上采用的顯存類型主要有SDR、DDR SDRAM、DDR SGRAM、DDR2.GDDR2.DDR3.GDDR3.GDDR4.GDDR5。
DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的縮寫(雙倍數據速率),它能提供較高的工作頻率,帶來優異的數據處理性能。
DDR SGRAM是顯卡廠商特别針對繪圖者需求,為了加強圖形的存取處理以及繪圖控制效率,從同步動态随機存取内存(SDRAM)所改良而得的産品。SGRAM允許以方塊(Blocks)為單位個别修改或者存取内存中的資料,它能夠與中央處理器(CPU)同步工作,可以減少内存讀取次數,增加繪圖控制器的效率,盡管它穩定性不錯,而且性能表現也很好,但是它的超頻性能很差。
目前的主流是GDDR3和GDDR5。(其中GDDR4由于失敗沒有流行于市場)
XDR2 DRAM:XDR2的系統架構源于XDR,而不像XDR相對于RDRAM那樣有着巨大的差異,這從它們之間的系統架構的比較中就可以體現出來。XDR2與XDR系統整體在架構上的差别并不大,主要的不同體現在相關總線的速度設計上。首先,XDR2将系統時鐘的頻率從XDR的400MHz提高到500MHz;其次,在用于傳輸尋址與控制命令的RQ總線上,傳輸頻率從800MHz提升至2GHz,即XDR2系統時鐘的4倍;最後,數據傳輸頻率由XDR的3.2GHz提高到8GHz,即XDR2系統時鐘頻率的16倍,而XDR則為8倍,因此,Rambus将XDR2的數據傳輸技術稱為16位數據速率(Hex Data Rate,HDR)。Rambus表示,XDR2内存芯片的标準設計位寬為16bit(它可以像XDR那樣動态調整位寬),按每個數據引腳的傳輸率為8GHz,即8Gbps計算,一枚XDR2芯片的數據帶寬就将達到16GB/s,與之相比,目前速度最快的GDDR3-800的芯片位寬為32bit,數據傳輸率為1.6Gbps,單芯片傳輸帶寬為6.4GB/s,隻是XDR2的40%,差距十分明顯。
帶寬
顯存位寬是顯存在一個時鐘周期内所能傳送數據的位數,位數越大則相同頻率下所能傳輸的數據量越大。2010年市場上的顯卡顯存位寬主要有128位、192位、256位幾種。而顯存帶寬=顯存頻率X顯存位寬/8,它代表顯存的數據傳輸速度。在顯存頻率相當的情況下,顯存位寬将決定顯存帶寬的大小。例如:同樣顯存頻率為500MHz的128位和256位顯存,它們的顯存帶寬分别為:128位=500MHz*128/8=8GB/s;而256位=500MHz*256/8=16GB/s,是128位的2倍。顯卡的顯存是由一塊塊的顯存芯片構成的,顯存總位寬同樣也是由顯存顆粒的位寬組成。顯存位寬=顯存顆粒位寬×顯存顆粒數。顯存顆粒上都帶有相關廠家的内存編号,可以去網上查找其編号,就能了解其位寬,再乘以顯存顆粒數,就能得到顯卡的位寬。其他規格相同的顯卡,位寬越大性能越好。
容量
其他參數相同的情況下容量越大越好,但比較顯卡時不能隻注意到顯存(很多js會以低性能核心配大顯存作為賣點)。比如說384M的9600GT就遠強于512M的9600GSO,因為核心和顯存帶寬上有差距。選擇顯卡時顯存容量隻是參考之一,核心和帶寬等因素更為重要,這些決定顯卡的性能優先于顯存容量。但必要容量的顯存是必須的,因為在高分辨率高抗鋸齒的情況下可能會出現顯存不足的情況。目前市面顯卡顯存容量從256MB-4GB不等。
封裝類型
TSOP (Thin Small Out-Line Package)薄型小尺寸封裝
QFP (Quad Flat Package)小型方塊平面封裝
MicroBGA (Micro Ball Grid Array)微型球閘陣列封裝,又稱FBGA(Fine-pitch Ball Grid Array)
2004年前的主流顯卡基本上是用TSOP和MBGA封裝,TSOP封裝居多。但是由于nvidia的gf3.4系的出現,MBGA成為主流,mbga封裝可以達到更快的顯存速度,遠超TSOP的極限400MHZ。
速度
顯存速度一般以ns(納秒)為單位。常見的顯存速度有1.2ns、1.0ns、0.8ns等,越小表示速度越快、越好。顯存的理論工作頻率計算公式是:等效工作頻率(MHz)=1000×n/(顯存速度)(n因顯存類型不同而不同,如果是GDDR3顯存則n=2;GDDR5顯存則n=4)。
頻率
顯存頻率一定程度上反應着該顯存的速度,以MHz(兆赫茲)為單位。顯存頻率的高低和顯存類型有非常大的關系:
SDRAM顯存一般都工作在較低的頻率上,此種頻率早已無法滿足顯卡的需求。
DDR SDRAM顯存則能提供較高的顯存頻率,所以目前顯卡基本都采用DDR SDRAM,其所能提供的顯存頻率也差異很大。目前已經發展到GDDR5,默認等效工作頻率最高已經達到4800MHZ,而且提高的潛力還非常大。
顯存頻率與顯存時鐘周期是相關的,二者成倒數關系,也就是顯存頻率(MHz)=1/顯存時鐘周期(NS)X1000。如果是SDRAM顯存,其時鐘周期為6ns,那麼它的顯存頻率就為1/6ns=166 MHz;而對于DDR SDRAM,其時鐘周期為6ns,那麼它的顯存頻率就為1/6ns=166 MHz,但要了解的是這是DDR SDRAM的實際頻率,而不是平時所說的DDR顯存頻率。因為DDR在時鐘上升期和下降期都進行數據傳輸,一個周期傳輸兩次數據,相當于SDRAM頻率的二倍。習慣上稱呼的DDR頻率是其等效頻率,是在其實際工作頻率上乘以2的等效頻率。因此6ns的DDR顯存,其顯存頻率為1/6ns*2=333 MHz。但要明白的是顯卡制造時,廠商設定了顯存實際工作頻率,而實際工作頻率不一定等于顯存最大頻率,此類情況較為常見。不過也有顯存無法在标稱的最大工作頻率下穩定工作的情況。
流處理器單元
在DX10顯卡出來以前,并沒有“流處理器”這個說法。GPU内部由“管線”構成,分為像素管線和頂點管線,它們的數目是固定的。簡單來說,頂點管線主要負責3D建模,像素管線負責3D渲染。由于它們的數量是固定的,這就出現了一個問題,當某個遊戲場景需要大量的3D建模而不需要太多的像素處理,就會造成頂點管線資源緊張而像素管線大量閑置,當然也有截然相反的另一種情況。這都會造成某些資源的不夠和另一些資源的閑置浪費。
在這樣的情況下,人們在DX10時代首次提出了“統一渲染架構”,顯卡取消了傳統的“像素管線”和“頂點管線”,統一改為流處理器單元,它既可以進行頂點運算也可以進行像素運算,這樣在不同的場景中,顯卡就可以動态地分配進行頂點運算和像素運算的流處理器數量,達到資源的充分利用。
現在,流處理器的數量的多少已經成為了決定顯卡性能高低的一個很重要的指标,Nvidia和AMD-ATI也在不斷地增加顯卡的流處理器數量使顯卡的性能達到跳躍式增長,例如AMD-ATI的顯卡HD3870擁有320個流處理器,HD4870達到800個,HD5870更是達到1600個!
值得一提的是,N卡和A卡GPU架構并不一樣,對于流處理器數的分配也不一樣。雙方沒有可比性。N卡每個流處理器單元隻包含1個流處理器,而A卡相當于每個流處理器單元裡面含有5個流處理器,(A卡流處理器/5)例如HD4850雖然是800個流處理器,其實隻相當于160個流處理器單元,另外A卡流處理器頻率與核心頻率一緻,這是為什麼9800GTX 隻有128個流處理器,性能卻與HD4850相當(N卡流處理器頻率約是核心頻率的2.16倍)。
3DAPI
API是Application Programming Interface的縮寫,是應用程序接口的意思,而3D API則是指顯卡與應用程序直接的接口。
3D API能讓編程人員所設計的3D軟件隻要調用其API内的程序,從而讓API自動和硬件的驅動程序溝通,啟動3D芯片内強大的3D圖形處理功能,從而大幅度地提高了3D程序的設計效率。如果沒有3D API,在開發程序時程序員必須要了解全部的顯卡特性,才能編寫出與顯卡完全匹配的程序,發揮出全部的顯卡性能。而有了3D API這個顯卡與軟件直接的接口,程序員隻需要編寫符合接口的程序代碼,就可以充分發揮顯卡的性能,不必再去了解硬件的具體性能和參數,這樣就大大簡化了程序開發的效率。同樣,顯示芯片廠商根據标準來設計自己的硬件産品,以達到在API調用硬件資源時最優化,獲得更好的性能。有了3D API,便可實現不同廠家的硬件、軟件最大範圍兼容。比如在最能體現3D API的遊戲方面,遊戲設計人員設計時,不必去考慮具體某款顯卡的特性,而隻是按照3D API的接口标準來開發遊戲,當遊戲運行時則直接通過3D API來調用顯卡的硬件資源。
個人電腦中主要應用的3D API有:DirectX和OpenGL。
RAMDAC頻率
RAMDAC是Random Access Memory Digital/Analog Convertor的縮寫,即随機存取内存數字~模拟轉換器。
RAMDAC作用是将顯存中的數字信号轉換為顯示器能夠顯示出來的模拟信号,其轉換速率以MHz表示。計算機中處理數據的過程其實就是将事物數字化的過程,所有的事物将被處理成0和1兩個數,而後不斷進行累加計算。圖形加速卡也是靠這些0和1對每一個象素進行顔色、深度、亮度等各種處理。顯卡生成的信号都是以數字來表示的,但是所有的CRT顯示器都是以模拟方式進行工作的,數字信号無法被識别,這就必須有相應的設備将數字信号轉換為模拟信号。而RAMDAC就是顯卡中将數字信号轉換為模拟信号的設備。RAMDAC的轉換速率以MHz表示,它決定了刷新頻率的高低(與顯示器的“帶寬”意義近似)。其工作速度越高,頻帶越寬,高分辨率時的畫面質量越好。該數值決定了在足夠的顯存下,顯卡最高支持的分辨率和刷新率。如果要在1024×768的分辨率下達到85Hz的刷新率,RAMDAC的速率至少是1024×768×85Hz×1.344(折算系數)≈90MHz。2009年主流的顯卡RAMDAC都能達到350MHz和400MHz,現在市面上大多顯卡都是400MHz,已足以滿足和超過大多數顯示器所能提供的分辨率和刷新率。
散熱設備
顯卡所需要的電力與150瓦特燈具所需要的電力相同,由于運作集成電路(integrated circuits)需要相當多的電力,因此内部電流所産生的溫度也相對的提高,所以,假如這些溫度不能适時的被降低,那麼上述所提到的硬設備就很可能遭受損害,而冷卻系統就是在确保這些設備能穩定、适時的運轉,沒有散熱器或散熱片,GPU或内存會過熱,就會進而損害計算機或造成當機,或甚至完全不能使用。這些冷卻設備由導熱材質所制成,它們有些被視為被動組件,默默安靜地進行散熱的動作,有些則很難不發出噪音,如風扇。
散熱片通常被視為被動散熱,但不論所安裝的區塊是導熱區,或是内部其它區塊,散熱片都能發揮它的效能,進而幫助其它裝置降低溫度。散熱片通常與風扇一同被安裝至GPU或内存上,有時小型風扇甚至會直接安裝在顯卡溫度最高的地方。
散熱片的表面積愈大,所進行之散熱效能就愈大(通常必須與風扇一起運作),但有時卻因空間的限制,大型散熱片無法安裝于需要散熱的裝置上;有時又因為裝置的體積太小,以至于體積大的散熱片無法與這些裝置連結而進行散熱。因此,熱管就必須在這個時候将熱能從散熱處傳送至散熱片中進行散熱。一般而言,GPU外殼由高熱能的傳導金屬所制成,熱管會直接連結至由金屬制成的芯片上,如此一來,熱能就能被輕松的傳導至另一端的散熱片。
市面上有許多處理器的冷卻裝置都附有熱管,由此可知,許多熱管已被研發成可靈活運用于顯卡冷卻系統中的設備了。
大部分的散熱器隻是由散熱片跟風扇組合而成,在散熱片的表面上由風扇吹散熱能,由于GPU是顯卡上溫度最高的部分,因此顯卡散熱器通常可以運用于GPU上,同時,市面上有許多零售的配件可供消費者進行更換或升級,其中最常見的就是VGA散熱器。
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