显卡知识之中端显卡如何挑.docx

相信大多数读者对于显卡的了解都在核心上，之后是显存和散热，然后是做工。当然，决定显卡的性能的首要是显卡的GPU，也就是显示核心，可以说GPU的性能直接决定了显卡的性能。 不过，正因为目前所有的宣传重点都在核心上，因此才让影响显卡性能第二重要的东西被遗忘，那就是显存的带宽。因为，要保证GPU的性能得到充分的发挥就需要足够大的带宽，就像一辆跑车，一定要在好的赛道上才能发挥它的威力，如果跑在凹凸不平、拥挤不堪的路面上，甚至连跑步都能超过他。显卡性能最重要的因素GPU（核心） 因此，对于位宽的重要性，虽然了解的人不多，但是位宽的大小却深深的影响了显卡的性能，然而大家一般能看到的宣传都是针对GPU的，而高端卡的位宽也都是很充足的，基于以上的原因，位宽的重要性不被人理解也情有可原。目前几款中端显卡的规格详情除了核心和位宽外，显存的容量也是影响性能的一个因素，不过随着显卡显存容量的激增，显存颗粒价格的下降，目前中端显卡1G显存的情况已经随处可见了，这里就不在做赘述了。什么档次的GPU基本上就决定了这款显卡在实际应用中会有怎么样的性能，而且在购买时GPU已经是显卡的第一标志，厂商也无法在上面动什么手脚。但对于显存的位宽及容量，这些隐性的指标，就成了左右显卡性能在实际使用中的关键因素了！显存带宽的意义显存带宽是指GPU与显存之间的数据传输速率，它以字节/秒为单位。当显示卡在进行像素渲染时，都需要从显存的不同缓冲区中读写数据。这些缓冲区中有的放置描述像素ARGB（阿尔法通道，红，绿，蓝）元素的颜色数据，有的放置像素Z值（用来描述像素的深度或者说可见性的数据）。基本的渲染过程是：计算一个像素的的颜色值，从颜色和Z缓冲区中对应该像素的存储位置读取颜色值和Z值，然后计算出这个像素新的颜色值和Z值，计算中可能还需要与像素原来的颜色进行混合或者合成处理（这个计算还和Z值以及Alpha值有关）。一旦新的像素颜色和Z值计算完成后，新的数据就需要写回到内存中。也就是说进行一次基本的渲染操作，每个像素被渲染一次的话，就需要传送（读取32bit 颜色 + 读取32bit Z + 写入32bit 颜色 + 写入32bit Z）=128bit，即16个字节。材质贴图和深度复杂性会使每个像素渲染所需要的带宽加倍。当前大部分游戏都使用了多重贴图（在每个像素上应用两层或者更多的纹理）以及双线性或者三线性过滤来达到丰富的图象细节和逼真度。纹理数据也是从同时放有像素颜色和Z缓冲区的内存中读取。为了了解纹理读取所需带宽的近似值，我们可以假设每个像素应用了两层纹理，同时还采用了三线性过滤，每个像素的每个纹理在三线性过滤时会使用8个纹理样本，每个样本都是32bit。这样，每个像素一次会读取：32bit8（纹理样本数量）2（纹理层数量）=512bit，即64个字节的纹理数据。而又因为所有的GPU都会采用某种形式的高速纹理缓存，倘若高速缓存可以将必须从外部显示内存读取的纹理数据量平均减少一半（具体的情况相当复杂而且是随时变化的，不过这个假设基本上还是合理的），那么我们可以认为在双纹理和采用三线性过滤的情况下，每个像素进行渲染的时候都会从显示内存中读取平均（64字节/2）=32个字节的数据。所以在1920108032的显示模式下，进行像素渲染时每一帧需要的数据传输量 = 水平分辨率垂直分辨率(基本渲染数据读写+纹理数据读取)=19201080（16+32）大约100MB。如果帧刷新速度为60帧/秒，则显存带宽需求为100MB60=6GB/s。而这仅仅是像素渲染所需的带宽，要是使用更高的分辨率、更高的刷新率和打开全屏抗锯齿、各异性向过滤时，带宽的消耗将更惊人！由此可见，只有足够大的显存带宽才能带来更精细（高分辨率）、色彩更逼真（32位真彩）、和更流畅（高刷新速度）的3D画面！显存带宽跟显示卡的显存速度和显存架构有关，其计算公式为：显存带宽显存工作频率显存位宽/ 8，因此，在工作频率一定的情况下，显存位宽的大小决定了显存带宽的大小。显存位宽（bit）即一个时钟周期传送数据的位数，位数越大，传输效率越高。比如HD6790，官方默认的显存工作频率为840MHz，而显存位宽256bit，所以显存位宽为256bit的HD6790的显存带宽=840256/8=26.88GB/s，而市售的GTX550 Ti显存位宽仅为192bit，因此的GTX550 Ti的显存带宽=900192/8=21.6GB/s。也就是说从理论上来讲，显存位宽为192bit的GTX550 Ti的显卡性能只是显存位宽为256bit的HD6790的80%！由于都是中端显卡，对市场的定位相同。价格也相差不多，因此，二者在市场中将会成为最直接的竞争对手，但对于二者性能来说，是否真的如同上面的理论计算一样，由于位宽的劣势而在性能上输给对手，我们来看下评测的结果。从总的结果来看：256bit显存位宽的HD6790显卡对192bit显存位宽的GTX550 Ti显卡有了10%以上的优势，而且这些都是在高分辨率下的测试，和理论计算上来看，相差了15%，原因何在呢？聪明的读者可能发现了，由于GTX550 Ti的核心频率较高，因此性能获得了一些提升，如果将GTX550 Ti降频或者将HD6790超频，二者的性能差距则会更大。总结：显存带宽对性能的影响非常大显存带宽的重要性即是显存位宽的重要性。从前面的测试可以看到256bit显存的显卡性能并没有达到192bit显存的显卡的125%，这是为什么呢？其实这里还要牵扯到一系列的问题，例如优化程度，包括了游戏对显卡的优化，驱动的优化，当然，还有系统的整体，如CPU、硬盘等。所以在价钱允许的情况下，显存位宽当然是越高越好，选择一块高显存位宽的显卡也就成了必然的事了。但是我们发现了一个有趣的情况，目前的中端显卡中，特别是刚出的终端新秀GTX550 Ti和HD6790之间却又了一个比较有意思的地方，性能好，带宽高的HD6790价格比GTX550 Ti还要便宜。从HD6790的情况上我们看到了AMD策略的成功之处，田忌赛马的方案让AMD一路走向胜利，而此次的HD6790的高性价比策略也然对手苦不堪言，但是AMD一向擅长降价政策，即便NVIDIA针对GTX550 Ti调整价格恐怕也不及AMD的狠，真是情何以堪啊。全球顶尖AIB蓝宝的HD6790