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弱電工程網絡系統入門

科技 更新时间:2024-12-26 10:45:17

顯卡知識與選購技巧篇

GPU全稱是Graphic Processing Unit,中文翻譯為“圖形處理器”。 也就是我們說的顯卡,你的屏幕會亮全靠顯卡。顯卡:全稱顯示接口卡,又名顯示适配器。

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并且顯卡是計算機最基本的配件之一,顯卡的作用是主要負責圖形運算。因此如果玩家們想要玩大型遊戲或者是從事專業的圖形設計工作,都少不了一張強大的顯卡。

相較于cpu,顯卡的邏輯處理能力弱,線程多,而CPU的程少,但邏輯處理能力強。更适合大規模簡單的數據處理。能理解吧?

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舉個例子,兩個人配合工作,a工作技術高超,複雜的工作都得他來完成, b技術不行,但他三頭六臂,工作的速度比a快得多,簡單不動腦子的工作,都是交給b來做。A就是cpu,b就是顯卡,例子可能不生動形象,大緻就這種意吧。

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觀察顔色,綠色的是計算單元,橙紅色的是存儲單元,橙黃色的是控制單元

如果CPU想顯示一個圖形,需要發個指令給顯卡,如“在屏幕中間處畫個長和寬為20*10大小的長方形”,顯卡就負責計算出該圖形的所有像素,并在顯示器上指定位置畫出相應的圖形,畫完後就通知CPU,然後等待CPU發出下一條指令。

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顯卡的分類也有很多種,并且都運用在不同的場景,可分為:遊戲顯示卡、科學計算加速卡、渲染專業卡


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顯卡種類又可分為:

  集成顯卡(集成顯卡):一般是集成主闆的低配顯卡

  核顯(核心顯卡):和CPU封裝在一起的顯卡

  獨立顯卡(獨立顯卡):目前市場主流的獨立式顯卡,更容易做到高性能。

  目前生産顯卡GPU芯片的廠家主要是出名的NVIDIA和AMD了,常見的說法就是N卡和A卡。N卡的芯片型号含義:N卡的型号由前綴 數字組成。常見的型号有RTX、GTX、GT開頭。其後面的數字型号則是越高性能越強!而目前市場上N卡最常見就是GTX和RTX兩種。

獨顯分兩大陣營

1、NVIDIA

2、AMD(原ATi)

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獨立顯卡,目前分為兩大陣營,即NVIDIA和AMD,是顯卡芯片的生産廠商,也就是用戶經常說的N卡和A卡,其中NVIDIA的市場份額最大,從入門到高端産品線十分全面,而AMD主打性價比,産品線相比之下不算全面,基本上是通過性價比方式來主打一些主流級顯卡,高端顯卡基本上沒有AMD什麼事情。


非公版和公版顯卡區别

1、什麼是公版顯卡?

我們在市場上選擇華碩、技嘉、影馳、微星、七彩虹、索泰、映衆、銘瑄等品牌,均是NVIDIA和AMD兩大公司提供的顯示芯片,主要在顯卡外觀、PCB設計、散熱器、做工用料上做出了較大改變,有些廠家還會對核心頻率進行超頻,還有可能加上RGB燈效,同品牌同顯卡芯片而價格不同,主要是做工用料的原因,選擇這些品牌的顯卡,都可以稱之為非公版顯卡。

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某品牌非公版顯卡

2、什麼是公版顯卡?

公版顯卡說白了就是NVIDIA或者AMD自家推出的顯卡,NVIDIA和AMD公司在新品發布之初提供的原始設計方案,包括電路、接口、材料、散熱都方面都是有統一标準的,而且獨立顯卡的核心頻率也都一緻。

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公版顯卡


顯卡型号的含義:

1、N卡的芯片型号含義:

N卡的型号由前綴 數字組成。(例如GTX1660,RTX2080Ti,型号後綴帶Ti代表加強版)

目前前綴分别為GT、GTX、RTX開頭,GT定位低端,GTX定位中低端或者以上級别,自從RTX20系發布之後,GTX性能最大隻能到主流級,而RTX現在就是NVIDIA高端顯卡的代表,支持光線追蹤和DLSS技術,理論上其後面的數字型号則是越大性能越強!

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N卡的芯片型号含義

2、A卡的芯片型号含義:

以目前最新的北極星架構顯卡來說,比如型号是RX XXX,以RX開頭的,其後面的數字型号則是越高性能越強!

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A卡的芯片型号含義


顯卡核心參數科普篇:

顯卡的性能參數主要有幾個方面:架構、流處理器、核心頻率、顯存帶寬、顯存類型、顯存容量、顯存位寬、顯存頻率。

1、顯卡架構

顯卡架構我們可以理解是所使用的技術,每一代顯卡架構越新,那麼技術就會越成熟,計算能夠就越強,例如CPU提升制程工藝,納米數越小,就意味着相同面積内晶體管數量越大,所以性能也就越強,并且還減少了電能消耗,降低發熱量。舉個例子,新款汽車的發動機可能會在老款的汽車發動機的基礎上進行改進升級,讓新款的發動機性能更加優越,并且更加省油。

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GPU芯片

2、顯卡流處理器

我們在參數中看到的CUDA核心,就是所謂的流處理器(渲染管),簡稱SP,理論上數量越多代表性能越高,顯卡畫圖的能力就越強,速度也越快。當然我們在對比顯卡流處理器數量的時候,必須要同一代顯卡進行對比才有意義。

3、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,核心頻率越高,那麼顯卡的性能就越強,當然就會造成顯卡功耗越高。

4、顯存類型

顯存确實對于顯卡性能有影響,常見顯存類型有GDDR5、GDDR5X、GDDR6、HBM、HBM2;

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顯存類型

5、顯存帶寬

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,顯存帶寬是決定顯卡性能和速度最重要的因素之一,顯卡帶寬的計算公式是顯存位寬×顯存頻率=顯存帶寬。舉個例子,顯存位寬相當于馬路,馬路越寬,意味着能夠通過的汽車就越多,顯存頻率相當于汽車的速度,顯存頻率越快,數據傳輸速度就越快,所以顯卡的顯存位寬和顯存頻率對性能的影響較大。

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顯存帶寬比喻

6、顯存容量:

顯存就是緩存,通俗說就是個臨時性的數據蓄水池,用于顯卡圖形處理渲染數據臨時存儲,顯存容量越大,緩存的數據越多圖形渲染能力越強。舉個例子,例如一款大型3D遊戲,無縫式開放大地圖在一開局就整個搬進顯存裡,所以對顯存大小的要求就特别高,如果是将畫質将至最高,要是再設置成高畫質,讓地圖上的草、樹、房屋、車輛細節更多,數據量當然更加龐大,需要更大的顯存支持。

顯卡的顯存容量我們可以比喻成是一個停車場,如果是停車場的馬路不夠寬(位寬),而汽車速度也不夠快(顯存頻率),那麼停車場的吞吐量就會很小,即便超大的停車場(大顯存)也完全浪費。

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顯存容量比喻

隻看顯卡顯存是誤區!!!

顯存的重要性不及架構、流處理器、核心頻率、顯存帶寬,但是對于小白來說,在選購顯卡的時候,直接會說“我想要一個4G的顯卡”,這是顯卡最大的選購誤區,為什麼這樣說呢?舉個例子,RX560D 4G或者GTX1050Ti 4G,這兩款顯卡均為4G顯存的,如果隻看容量的話,會覺得GTX1060 3G顯存的顯卡性能不如前者,但其實三個顯卡中,性能最好的就是GTX1060 3G。


顯卡的作用:

顯卡主要是承擔輸出顯示圖形任務的,顯卡的作用主要就是将CPU發出來的圖像信号經過處理之後再輸送到顯示器進行顯示,這個過程通常是包括四個步驟:

1、首先CPU将數據通過總線傳送到顯卡的顯示芯片;

2、顯示芯片對數據進行處理,并将處理的結果存放在顯存中;

3、顯存将數據傳送到RAMDAC(随機數模轉換記憶體),并進行數/模轉換;

4、RAMDAC将模拟高頻信号通過顯示接口輸出到顯示器成像。

舉個例子:

CPU相當于人的大腦,這裡我們将顯卡比喻成一個畫家,CPU(相當于大腦構思)首先需要告訴顯卡需要畫什麼,這時顯卡就會按照CPU的要求畫出一張一張的圖片,一張張圖片相當于幀數,這時顯示器會将這些圖片進行連貫高速播放,我們就可以通過顯示器屏幕上看到連貫的畫面了。性能越好的顯卡(著名畫家),能夠畫出更多更好看的圖片,讓我們通過顯示器看到的畫面更加流暢、清晰。

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一般來說,顯卡性能能夠為遊戲帶來60幀(FPS)左右,已經是畫面流暢的标準了。


顯卡的組成主要分為:GPU芯片、顯存、散熱器、pcb闆、接口。

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  GPU芯片:

  芯片的強弱直接決定了顯卡的整體性能,而影響GPU芯片性能的主要參數是GPU架構、制造工藝、GPU芯片頻率、流處理器單元SP、紋理單元、光栅單元。

  顯存:

  比起主機的内存,它的頻率更高,延遲更大。目前常見顯存類型有GDDR6,GDDR6X,顯存的帶寬和容量都會影響到遊戲體驗。

  散熱器:

  GPU芯片和顯存顆粒都是發熱大戶,溫度過高就會降頻,從而引起顯卡性能下降,所以顯卡基本都需要一個好的散熱器。整個散熱器一般由,導熱銅熱管,鋁制散熱鳍片,散熱風扇組成。顯卡遊戲溫度理論上溫度不超過90就行。

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  PCB闆:

  PCB闆也有不同的層數PCB,高端的就會多一點,低端的就會少一點。高端的供電設備也更多更好。

  接口:

  接口也是一樣的,高端顯卡也會有Type-c或者更多的DP和HDMI接口。最低端的顯卡一般就沒有背闆。有的有,也隻是塑料,高端的一些會采用金屬的背闆,甚至增加RGB光效。

  獨立顯卡具備單獨的顯示内存,它不會再像核心顯卡一樣占用系統的内存。 獨立顯卡有自己的模塊,自己的緩存,并且還有散熱風扇,所以從中我們可以看出獨立顯卡在技術上也較集成顯卡先進得多,比集成顯卡能夠得到更好的顯示效果和性能,升級顯卡隻需更換獨立顯卡即可,更容易進行升級。但更強的性能也帶來了更高的功耗發熱量也較大,比較适合對配置顯示性能較強的遊戲用戶選用。

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來查看顯卡内部構成可以看到電路闆負責把顯卡上的其它部件連接起來。電路闆下面的接口是顯卡和主闆連接的位置,接口類型需要與主闆插槽的類型相同,不同的接口決定着主闆是否能夠使用此顯卡,隻有在主闆上有相應接口的情況下,顯卡才能使用,在之後的主闆介紹文章中會提及。

這款顯卡采用的則是現在最主流的peiex16接口,說實話現在想買個别的接口的顯卡也很困難。這個該接口可以為顯卡提供了75W供電,能滿足中低端顯卡需求。但對于大多數顯卡來說,這點供電顯然是遠遠不夠的,這時候顯卡就需要通過從電源處取電了。右上方的供電接口就是。

理論值上一個6PIN接口能提供75W的供電功率, 8PIN接口提供150W,一般情況下供電接口的取電能力能都高于理論值。也可以簡單看供電接口,來大緻判斷顯卡功耗。

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pcb闆左側鍊接的是顯示輸出接口,這方面内容我在主闆篇一樣有提及到。目前顯卡常見輸出接口是:VGA、HDMI、DVI、DP。VGA就是顯卡上輸出模拟信号的接口。


顯卡的顯示接口

常見的顯卡顯示接口有VGA、DVI、HDMI、DP,好壞排序是DP>HDMI>DVI>VGA,其中VGA接口屬于模拟信号,在目前的新顯卡中,已經完全淘汰了,DP、HDMI、DVI屬于數字信号,我們目前基本以DVI和HDMI為主流顯示接口,而DP規格最高,例如144Hz刷新率的電競顯示器,我們就需要DP接口才可以支持,HDMI目前最高隻能上120Hz刷新率。

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顯卡顯示接口

VGA接口是之前的顯卡上應用非常廣泛的接口類型,常見于中低端顯卡。而現在的顯卡基本都取消了這款接口。 以下是我整理的各類接口的信息,dp接口還可向後兼容,比如HDMI和DVI啊都能通過轉接頭來兼容使用。還可用作設備内部的接口,甚至是芯片與芯片之間的數據接口。

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中間的這顆便是顯卡的核心芯片,決定顯示芯片性能的主要參數是核心頻率和流處理器單元。

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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,核心頻率越高代表此顯卡性能越強。流處理器單元數量的多少也是決定顯卡性能高低的一個很重要的指标。從理論上來說,在同一型号GPU中,流處理器數量越多,注意!是在同一型号GPU中!這個概念很重要。比如GTX1060 3G版本就是這樣,流處理器數量的增減是廠商練刀法最合适的切入點,老黃在這方面無人能及!但是有一點要注意,就是NV和AMD的顯卡流處理器數量不具有可比性,自家隻能跟自家比,他們兩家的顯卡核心架構不同,不能通過比較流處理器多少來看性能。

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因為顯示芯片的複雜性,設計、早期制造顯示芯片的廠家有英特爾NVIDIA、ATI、SIS、3DLabs等公司。

如今,已經見不到sis和3dlabs的顯卡芯片,ati被AMD所收購,而截至目前的顯卡份額上,AMD和英偉達的顯卡份額均為20%左右,剩下的60%被英特爾所占有,注意:這裡的顯卡份額包括核顯與獨顯,要知道目前英特爾隻生産核顯,因為英特爾CPU賣得好,所以所占市場份額高,而amd則是獨顯apu(與核顯相同)都有,但卻隻占到20%左右,英偉達則是隻生産獨顯,如果算隻獨立顯卡,英偉達占領80%左右的市場份額,剩餘的20%左右則是AMD。

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說回參數,不管是什麼顯卡,顯存都是重要的參數之一,往旁邊看,這些就是顯卡的顯存,顯存是顯示内存的簡稱(類似于内存。主要功能就是暫時将儲存顯示芯片要處理的數據和處理完畢的數據的)顯存顆粒目前也是由三星,美光以及海力士在提供。

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顯示芯片的性能愈強,需要的顯存也就越多。之前市面上的顯卡大部分采用的是GDDR5顯存,現在最新的顯卡則采用了性能更為出色的GDDR6或GDDR6X顯存。要注意,顯存的GDDR和内存的DDR并不同。

GDDR就是“Graphics Double Data Rate DRAM”的英文縮寫,用于顯卡的高速DDR顆粒,是專門為顯卡而特别設計的高性能存儲器規格,它有專屬的工作頻率、時鐘頻率、電壓,所以與普通DDR内存并不同。

GDDR6之前的顯存版本,都是屬于單通道讀寫設計,而GDDR6和6x顯存采用雙通道讀寫設計。

後頭再來看看外面的風扇,顯卡散熱絕大多數采用風冷主動散熱,就是在散熱鋁塊或熱管鳍片上加裝風扇,

利用熱管和鳍片傳遞熱量,再用風扇散熱,而早期的顯卡多采用的是被動散熱,被動散熱指的是不帶有風扇,依靠自然氣流散熱。 散熱的好壞可以通過觀看散熱面積大小,熱管的直徑和數量,風扇尺寸和數量等等來判斷。

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内容都是在網上整理的,可能會有錯誤或不足,歡迎補充,更正。

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另外,購卡的小夥伴要注意市場上如果你看到價格很便宜的二手顯卡這些。一定要小心,可能是用很低端顯卡刷名字上來的假卡,或者是即将報廢的礦卡。


顯卡的光線追蹤和DLSS技術

NVIDIA RTX系列顯卡最大的亮點就是在于具備光線追蹤和DLSS兩大技術,其中光線追蹤技術能夠為遊戲玩家帶來更加逼真的遊戲畫面,讓遊戲擁有電影級畫質,其實所謂的“光線追蹤”技術,就是利用算法來模拟真實世界中的光線的物理特性,能夠做到物理上精确的陰影、反射和折射以及全局光照,在虛拟的遊戲場景下,讓遊戲中的物體更加具有真實感。

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關閉與開啟光線追蹤對比

而對于DLSS技術的理解是,當您的顯卡性能不足以支持高分辨率流暢運行的時候,我們可以利用DLSS技術來實現。用低分辨率的硬件要求,實現了接近于高分辨率的顯示效果,這裡說的接近并不是媲美或者等同效果。


顯卡的品牌

N卡建議選用華碩、技嘉、微星、索泰、映衆、七彩虹、影馳、銘瑄、耕升等;A卡建議選用藍寶石、迪蘭,專業卡建議選用麗台,對于相同顯示芯片的顯卡,每個品牌都有低到高的版本,主要是在做工用料上的區别。所以說,我們在選擇一款顯卡品牌會發現不同的版本,例如華碩的猛禽與冰騎士,影馳的大将與名人堂,技嘉的大雕與小雕,顯示芯片雖然一緻,性能也會差異不大,但是在做工用料上的差異,散熱與超頻能力上有所差異。例如不少玩家口中的丐版顯卡,說的就是最便宜的版本,雖然價格犀利,但是做工較差


顯卡的多卡互聯

所謂的多卡互聯,就是顯卡交火技術,其實就是讓兩張或者多張獨立顯卡同時使用,以增加GPU運算能力的技術。簡單來說,在一台電腦中,同時搭配兩張顯卡,相比一張顯卡,無疑會對圖形性能有所提升。目前獨立顯卡主要分NVIDIA與AMD兩大陣營,無論是您選擇NVIDIA還是AMD都有自家的顯卡交火技術,NVIDIA顯卡使用的SLI交火技術,而AMD顯卡使用的CrossFire交火技術。

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組建顯卡交火

電腦組建顯卡交火性能提升多少?雙顯卡确實對圖形性能有所提升,但是并不是雙倍提升,通常雙顯卡交火理論上能提升1.5倍左右的性能,也就是說,我們花了2張顯卡的價格,而隻能享受一張半顯卡的性能,顯然有點不劃算。除此之外,随着顯卡交火功耗顯著提升,我們需要更大功率電源支持。


如何簡單快速判斷一款顯卡好壞?

對于小白來說,對比一款顯卡好壞确實不太容易,有些顯卡看似高規格,其實性能很一般,還有一些老架構的顯卡,看似比較高端,也隻是曾經的王者。所以如果簡單快速去判斷一款型号的好壞與定位,最好的方式就是查看顯卡天梯圖,如下圖所示。

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顯卡天梯圖

注:由于每個顯卡型号都生命周期的,而新顯卡也會跟着發布,上一代産品随時會面臨着停産淘汰,所以以上的顯卡天梯圖具有時效性,請參考最新顯卡天梯圖。


如何選購台式電腦顯卡?

選購一款顯卡,主要是預算和用途來決定的,預算是你準備花多少錢,而用途是你準備做什麼用,如果對顯卡要求不高,例如沒有遊戲需求,平時隻辦公、娛樂影音,或者輕量級網遊,例如CF、LOL、DNF等,對顯卡要求較小,完全可以選擇性能較好的核顯平台即可,節省了一張獨顯的預算。而對于有大型3D遊戲需求,例如絕地求生、APEX英雄等網絡遊戲或者單機大作,無疑要選擇主流級顯卡(例如目前在售的GTX1660)才可以獲得高特效流暢運行,而有2K分辨率或者144Hz刷新率,分辨率越高渲染像素點越多,顯卡性能要求就越高,而刷新率越高,顯卡工作量變大,對顯卡的也是越高。當然對于土豪根本沒有這些選購煩惱,選最貴的肯定是最好的。

買二手需注意礦卡

這類的顯卡都是長期24小時滿載工作的,GPU芯片即使沒有問題,但是PCB以及電子元件都是加速老化的,長期滿載溫度更影響元器件壽命,壽命很短,至于礦卡能用多久,那麼就看運氣了。


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