台式機電腦硬件科普：顯卡知識大全！

顯卡基礎參數包括：

1.顯卡名詞解釋

2.顯卡分類

3.顯卡顯示核心

4.顯卡PCB

5.顯存

6.顯卡散熱

7.顯卡金手指

8.供電接口

9.顯示接口

10.多卡互聯技術

1.顯卡名詞解釋

顯示接口卡（Video card，Graphics card）、顯示器配置卡簡稱為顯卡，是個人電腦基本組成部分之一。用途是将計算機系統所需要的顯示信息進行轉換驅動，并向顯示器提供信号，控制顯示器的正确顯示，是連接顯示器和個人電腦主闆的重要元件。對于從事專業圖形設計和高端遊戲發燒的人來說顯卡非常重要。

民用顯卡芯片供應商主要包括AMD（原ATI）和nVIDIA(英偉達)兩家。具體的顯卡發展史本文就不介紹了

2.顯卡分類

顯卡按照存在位置分為集成顯卡和獨立顯卡兩大類。

集成顯卡：

一種是指主闆芯片組集成了顯示芯片，使用這種芯片組的主闆就可以不需要獨顯就實現顯示功能，滿足一般的家庭影音娛樂和辦公應用，節省購買獨顯的開支。集成顯卡的主闆一般不帶有顯存，使用系統的一部分内存作為顯存，一般可以在主闆的BIOS裡面調整，具體常見最大不超過256MB。

一種是指處理器内部集成了顯示芯片，即“核顯”。一般分為AMD現在的“APU”和英特爾的“核芯顯卡”。顯存同樣從内存分享而來，由于核顯性能的飛躍，現在的核顯對内存性能的依賴很嚴重，還會較大程度的影響CPU的性能。

獨立顯卡：

獨立顯卡，簡稱獨顯，是指成獨立的闆卡存在，需要插在主闆的相應接口上的顯卡。獨立顯卡具備單獨的顯存，不占用系統内存（但當獨立顯存不夠用時可以共享内存作為顯存），而且技術上領先于集成顯卡，能夠提供更好的顯示效果和運行性能。

獨顯由于擁有獨立的一套運行環境，使得其核心運算有很大的發揮空間，因而性能相對于集成顯卡來說有較大的飛躍。不過對于低端入門獨顯來說，并非一定比集顯的性能要好。這個造成的主要原因是核顯性能的飛躍。不過，較高性能的核顯對應的CPU型号也屬于高端，所以低端獨顯仍然可以存在，用來和低端CPU組合，或者作為JS坑錢的配置。

3.顯示核心（GPU）

GPU全稱是Graphic Processing Unit，中文翻譯為“圖形處理器”。NVIDIA公司在發布GeForce 256圖形處理芯片時首先提出的概念。GPU使顯卡減少了對CPU的依賴，并進行部分原本CPU的工作，尤其是在3D圖形處理時。如果說CPU是整個機器的心髒，那麼GPU就是整個顯卡的心髒。顯卡負責的圖形處理全部依靠這顆小小的GPU。一般說來，衡量GPU工作能力的參數有兩個：流處理器數量和核心工作頻率。其他特性：光栅單元（ROPS），L1緩存，核心面積，制造工藝。

GPU有不同的架構，其包含的參數直接決定了顯卡性能的高低。主要參數是流處理器和顯存控制器，與GPU代号有關。

ARES核心Cypress

4.顯卡PCB

印刷線路闆（PCB，Printed Circuit Board）主要功能是提供電子元器件之間的相互連接。如果一張顯卡連最基本的電路都設計不好的話，即使給你再好的電容、顯存顆粒等等可能也無法穩定的運行，更别提進一步超頻什麼的了。所以PCB對顯卡來說也是非常重要的。一般說來，PCB的層數越多，長度越長，容納的電氣元件越多，電路越複雜，用料越多，顯卡性能越好。

PCB上主要查看的是用料的高低。可以通過粗略查看電子元件的密度，顯卡供電相數來判斷同型号顯卡的好壞。

ARES顯卡正面PCB

5.顯存

顯存，也被叫做幀緩存，它的作用是用來存儲顯卡芯片處理過或者即将提取的渲染數據。如同計算機的内存一樣，顯存是用來存儲要處理的圖形信息的部件。顯存的參數有：顯存類型，容量，位寬，頻率（延遲）。

從某種意義上講，顯存類型是當下選擇顯卡需要加大關注的地方。目前最好的顯存類型是GDDR5，等效頻率最高，其次是GDDR3，最後是目前常見的DDR3。注意，GDDR3和DDR3不是一樣的，前者是專屬顯存，是基于DDR2内存改造而成，而DDR3是普通的内存，年代比GDDR3要新，但延遲和頻率比不過GDDR3。之所以DDR3大量應用，是因為成本很低，為了縮減成本，用DDR3不足為奇。

容量：

容量，一般說來，夠用足矣，沒必要追求顯存大。1680*1050分辨率，1G顯存；1440*900及其以下，512M就可以；1920*1080，至少1.5G顯存。對于某些極端遊戲來說，2G顯存可能都在1080P下不夠用，但普遍遊戲來說不會出現問題。

動态共享顯存技術，是将内存劃分為顯存，以便當顯卡獨立顯存不夠用時臨時占用。N卡将此技術成為TC，A卡為HM，這也就是市面上經常聽見顯卡是TC1024M或者HM1024M的，這時候所謂的顯存大小就是共享後獨立顯存和共享顯存容量之和，買顯卡的時候需要注意。

顯存位寬：

顯存位寬是顯存在一個時鐘周期内所能傳送數據的位數，位數越大則瞬間所能傳輸的數據量越大，這是顯存的重要參數之一。位寬是由每個顆粒的位寬和使用數量決定的，比如每個顆粒32bit位寬，使用8顆并聯就是256bit位寬了（其實容量也是這樣決定的，128M*8=1024M）。位寬的作用就是增大帶寬，帶寬後面會有解釋。

顯存頻率：

頻率，顯存的實際頻率，等效頻率是兩個概念。由于現在顯存都基于DDR系列内存改造，DDR因為能在時鐘的上升沿和下降沿都能傳送數據，所以比SDR同頻效率高了一倍，因而就有了等效頻率這一說法。GDDR3和DDR3都是等效兩倍，而GDDR5是2倍于GDDR3的數據預取量和DQ并行總線，使GDDR5顯存的實際速度又快了一倍，等效4倍。這也就是為什麼GDDR5頻率很高，隻是等效頻率高了，實際頻率和GDDR3差不遠。

帶寬：

除容量外，類型、位寬和頻率能共同決定一個重要的參數——帶寬。顯存帶寬是指顯示芯片與顯存之間的數據傳輸速率，它以字節/秒為單位。

顯存帶寬=等效頻率×顯存位寬/8

帶寬越大，意味着對GPU數據吞吐的能力越大。舉個例子，水管的大小就是帶寬，水流就是GPU的數據，水流小沒有限制，大了水管小就會出現瓶頸了。因此，對帶寬的要求就是：夠用即可。

帶寬的高低并不能直接對比不同型号的顯卡高低，具體對比請看之後的章節。

顯存顆粒特寫

6.散熱

顯卡散熱一般是風冷主動散熱，就是在散熱片上加裝風扇，被動散熱指的是沒有風扇，依靠自然氣流散熱。

散熱的好壞可以通過看散熱面積大小，銅管直徑和數量，風扇類型和數量來得到。

被動散熱一般鳍片比較寬厚，覆蓋面積大，應用于發熱比較小的低端顯卡（這隻是一般說法，也有奇葩旗艦卡用被動散熱，其意義并不大）。

被動散熱

主動散熱，散熱鳍片一般會有銅管。銅管加快核心向鳍片傳熱的速度，使得散熱鳍片均勻受熱，所以理論上銅管直徑直徑越大，銅管數量越多，散熱越好。

ARES散熱鳍片 銅管特寫

主動散熱用到的風扇有兩種，普通散熱風扇和渦輪風扇。前者一般轉速低進風量較小，通常會配多個風扇在高端顯卡上；而後者轉速較高，進風量較大，一般一個顯卡隻用一個渦輪，但噪音較大。通常隻有公版高端卡才會用渦輪。

散熱風扇

渦輪風扇

除了風冷外，顯卡也可以選擇水冷。水冷可以不考慮風道對散熱的影響，一般應用于多卡互聯平台。至于顯卡自己改造水冷平台的方法和技巧，請到精品區尋找相關的帖子。

水冷散熱

7.金手指

顯卡的金手指（connecting finger）是顯卡與插槽的連接部件，所有的信号都是通過金手指進行傳送的。金手指由衆多金黃色的導電觸片組成，因其表面鍍金而且導電觸片排列如手指狀，所以稱為“金手指”。金手指的形狀代表了該顯卡的插槽類型，目前顯卡都是PCI-E 16X接口的，過去的顯卡有AGP和PCI接口的。

金手指不決定性能高低，但如果該處存在氧化磨損，可能會導緻顯卡連接問題，造成與主闆的通訊受限，該情況下有可能會極大的限制顯卡性能，部分顯卡性能問題可能就由此出現。因此，當顯卡長時間暴露在外面時，再次使用前建議用橡皮擦拭一下金手指表面，插槽的灰塵也需清理，保證顯卡和主闆之間的通訊正常。

8.供電接口

PCI-E 16X接口對顯卡提供了75W供電，能滿足中低端顯卡需求。但高端顯卡供電不夠，隻能需要電源對其獨立供電，于是就有了供電接口。理論上6PIN接口能提供75W的供電， 8PIN接口提供150W。（不過在實際上他們能提供大于這個數值的供電）

需要注意的是，供電上限不代表該卡實際功耗上限，一般顯卡功耗上限遠比接口供電上限要小。

9.顯示接口

顯示接口是指顯卡與顯示器、電視機等圖像輸出設備連接的接口。下面介紹目前常見的顯示四個接口。

VGA，就是顯卡上輸出模拟信号的接口，VGA（Video Graphics Array）接口，也叫D-Sub接口。VGA接口是顯卡上應用最為廣泛的接口類型，在中低端上顯卡很常見。

DVI，全稱為Digital Visual Interface，它是1999年由Silicon Image、Intel（英特爾）、Compaq（康柏）、IBM、HP（惠普）、NEC、Fujitsu（富士通）等公司共同組成DDWG（Digital Display Working Group，數字顯示工作組）推出的接口标準。目前的DVI接口分為兩種，一個是DVI-D接口，隻能接收數字信号，接口上隻有3排8列共24個針腳，其中右上角的一個針腳為空。不兼容模拟信号。另外一種則是DVI-I接口，可同時兼容模拟和數字信号。兼容模拟信号并不意味着模拟信号的接口D-Sub接口可以連接在DVI-I接口上，而是必須通過一個轉換接頭才能使用，一般采用這種接口的顯卡都會帶有相關的轉換接頭。由于DVI可以轉換成其他三種接口，目前中高端都有DVI接口。顯示器也普遍采用DVI和顯卡對應。

HDMI，英文全稱是“High Definition Multimedia”，中文的意思是高清晰度多媒體接口。應用HDMI的好處是：隻需要一條HDMI線，便可以同時傳送影音信号，而不像現在需要多條線材來連接；同時，由于無線進行數/模或者模/數轉換，能取得更高的音頻和視頻傳輸質量。HDMI接口也可以轉換成DVI或者VGA接口。目前高端顯卡和顯示器均用此類型接口，筆記本也有HDMI接口。

DP, 全稱是”DisplayPort”。作為DVI的繼任者,DisplayPort将在傳輸視頻信号的同時加入對高清音頻信号傳輸的支持，同時支持更高的分辨率和刷新率。DP擁有很多優勢，但目前隻是高端顯示器的接口，中低端顯卡很少能看見此接口。

對于顯示接口，有些顯卡并不能做到全面覆蓋占有，當顯示屏接口和顯卡具有的接口出現不匹配時，需要采用轉接口來實現。常見的轉接口有DVI轉VGA，DVI轉HDMI，在此需注意某些顯卡提供多個DVI接口，并不是所有DVI接口均可以進行轉接，具體能否轉接請參考相關說明書。

10.多卡互聯技術

SLI和CrossFire分别是Nvidia和AMD（ATI）兩家的雙卡或多卡互連工作組模式。

組建SLI和Crossfire，需要幾個方面：

（1）需要2個或以上的顯卡，不要求必須是相同核心，混合CFX/SLI可以用于不同核心顯卡。

在台式機上曾經有過A卡和N卡的混合交火，但其效果很差，基本取決于A卡的性能。不同核心的A卡也曾有過混合交火，但其結果也往往是等于高端顯卡性能，低端的相當于沒有發揮效果。

目前的混合交火較為有意義的是AMD的核顯與其部分獨顯的交火，其本質還是同架構核心的CFX技術，效率不算很高。

（2）需要主闆支持，SLI授權已開放，支持SLI的主闆有NV自家的主闆 和Intel的主闆，如570 SLI(AMD)、680i SLI(Intel)。Crossfire開放授權INTEL平台較高芯片組，945.965.P35.P31.P43.P45.X38.X48.X58.X79等……AMD自家的770X、790X、790FX、790GX等均可進行crossfire。（芯片組太多了，不一一細說）一般來說，一個主闆含有兩個PCI-E插槽時均可支持CFX技術（具體核實請參照說明書），而支持SLI技術則需要額外說明。

（3）交火（SLI/CFX）數據線。雙卡互聯時僅需一條數據線，三卡互聯則需要兩條數據線或者一個專有的三卡數據線，四卡互聯則需要三條數據線或者一個專有四卡數據線。

各種SLI橋

三路SLI專用線

四路SLI專用線

CFX四路交火連接方式（不一定這個形式，隻要倆倆互聯即可）

（4）系統支持。XP不支持多路SLI/CFX，僅支持雙路，VISTA以上即可支持多路互聯技術。

（5）驅動支持。目前的新驅動均可支持多路互聯技術，不過需要在驅動控制面闆中确認開啟。

值得一提的是，多卡SLI/CFX時需要注意主闆提供的帶寬模式。一般單卡運行在X16模式下，此時的顯卡性能幾乎不受限制。而雙卡如果不采用第三方PCI-E控制器的話，很難做到雙X16模式，一般為雙X8或者X16 X4。後者效果較差，因為短闆效應嚴重，帶寬不夠時就會影響交火效率，雙X8則不算很明顯。支持3卡以上SLI/CFX的主闆一般不會采用X4模式運行，基本不需要擔心損失性能問題。為了确保多卡互聯技術的效率，建議查看主闆說明書，不支持雙X8建議慎重選擇雙卡交火。

交火金手指特寫

有些單卡雙芯的的顯卡，其工作原理和SLI/CFX是類似的，隻是将互聯技術集合在單個顯卡内，兼容性得到提高，效率也有一定的提升。不過雙芯顯卡普遍價格高于兩個同型号單卡價格，并且雙芯卡頻率通常會比單卡頻率低來減緩對功耗的需求。一般非發燒友不建議購買此類卡，性價比較低。

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