显卡概念

显卡(Video card，Graphics card)全称显示接口卡，又称显示适配器，是计算机最基本配置、最重要的配件之一。显卡作为电脑主机里的一个重要组成部分，是电脑进行数模信号转换的设备，承担输出显示图形的任务。

显卡接在电脑主板上，它将电脑的数字信号转换成模拟信号让显示器显示出来，同时显卡还是有图像处理能力，可协助CPU工作，提高整体的运行速度。

对于从事专业图形设计的人来说显卡非常重要。 民用和军用显卡图形芯片供应商主要包括AMD(超微半导体)和Nvidia(英伟达)2家。现在的top500计算机，都包含显卡计算核心。在科学计算中，显卡被称为显示加速卡。英特尔也有自己的显卡技术。

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显卡种类

集成显卡

集成显卡是将显示芯片、显存及其相关电路都做在主板上，与主板融为一体；集成显卡的显示芯片有单独的，但大部分都集成在主板的北桥芯片中；一些主板集成的显卡也在主板上单独安装了显存，但其容量较小，集成显卡的显示效果与处理性能相对较弱，不能对显卡进行硬件升级，但可以通过CMOS调节频率或刷入新BIOS文件实现软件升级来挖掘显示芯片的潜能。

集成显卡的优点：是功耗低、发热量小、部分集成显卡的性能已经可以媲美入门级的独立显卡，所以不用花费额外的资金购买显卡。

集成显卡的缺点：性能相对略低，且固化在主板或CPU上，本身无法更换，如需更换，只能与主板或显卡一次性更换。

独立显卡

也就是我们平时说的独显独立显卡是指将显示芯片、显存及其相关电路单独做在一块电路板上，自成一体而作为一块独立的板卡存在，它需占用主板的扩展插槽（ISA、PCI、AGP或PCI-E）。

独立显卡的优点：单独安装有显存，一般不占用系统内存，在技术上也较集成显卡先进得多，比集成显卡能够得到更好的显示效果和性能，容易进行显卡的硬件升级。

独立显卡的缺点：系统功耗有所加大，发热量也较大，需额外花费购买显卡的资金，同时（特别是对手提电脑）占用更多空间。

核芯显卡

核芯显卡和以往的显卡设计不同，Intel和AMD凭借其在处理器制程上的先进工艺以及新的架构设计，将图形核心与处理核心整合在同一块基板上，构成一颗完整的处理器。

智能处理器架构这种设计上的整合大大缩减了处理核心、图形核心、内存及内存控制器间的数据周转时间，有效提升处理效能并大幅降低芯片组整体功耗，有助于缩小了核心组件的尺寸，为手提电脑、一体机等产品的设计提供了更大选择空间。

核芯显卡的优点：低功耗是核芯显卡的最主要优势，由于新的精简架构及整合设计，核芯显卡对整体能耗的控制更加优异，高效的处理性能大幅缩短了运算时间，进一步缩减了系统平台的能耗。

核芯显卡的缺点：配置核芯显卡的CPU通常价格较高，同时其难以胜任大型游戏。

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常见品牌

显卡业的竞争也是日趋激烈。各类品牌名目繁多仅供参考：蓝宝石、华硕、迪兰恒进、索泰、讯景、技嘉、映众、微星、映泰、铭瑄、翔升、盈通、七彩虹、影驰、丽台、EVGA、耕升。

主要参数

1．显示芯片（芯片厂商、芯片型号、制造工艺、核心代号、核心频率、SP单元、渲染管线、版本级别）

2．显卡内存（显存类型、显存容量、显存带宽（显存频率×显存位宽÷8）、显存速度、显存颗粒、最高分辨率、显存时钟周期、显存封装）

3．技术支持（像素填充率、顶点着色引擎、3D API、RAMDAC频率、dlss深度学习）

4．显卡PCB板（PCB层数、显卡接口、输出接口、散热装置）

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制程工艺

制程制造工艺指得是在生产GPU过程中，要进行加工各种电路和电子元件，制造导线连接各个元器件。通常其生产的精度以nm（纳米）来表示（1mm=1000000nm），精度越高，生产工艺越先进。在同样的材料中可以制造更多的电子元件，连接线也越细，提高芯片的集成度，芯片的功耗也越小。

制造工艺的微米是指IC（integrated circuit 集成电路）内电路与电路之间的距离。制造工艺的趋势是向密集度愈高的方向发展。密度愈高的IC电路设计，意味着在同样大小面积的IC中，可以拥有密度更高、功能更复杂的电路设计。微

电子技术的发展与进步，主要是靠工艺技术的不断改进，使得器件的特征尺寸不断缩小，从而集成度不断提高，功耗降低，器件性能得到提高。

芯片制造工艺在1995年以后，从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32纳米、22纳米，2019年amd已宣布制作出7nm工艺，离硅基芯片极限又进了一步。

核心频率

显卡的核心频率是指显示核心的工作频率，其工作频率在一定程度上可以反映出显示核心的性能，但显卡的性能是由核心频率、流处理器单元、显存频率、显存位宽等等多方面的情况所决定的。

因此在显示核心不同的情况下，核心频率高并不代表此显卡性能强劲。在同样级别的芯片中，核心频率高的则性能要强一些，提高核心频率就是显卡超频的方法之一。

显示芯片主流的只有AMD和NVIDIA两家，两家都提供显示核心给第三方的厂商，在同样的显示核心下，部分厂商会适当提高其产品的显示核心频率，使其工作在高于显示核心固定的频率上以达到更高的性能。

显存介绍

显卡上采用的显存类型主要有SDR、DDR SDRAM、DDR SGRAM、DDR2、GDDR2、DDR3、GDDR3、GDDR4、GDDR5、GDDR5X、GDDR6、HBM2。

目前的主流是GDDR5.GDDR6.HBM2。

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位宽

显存位宽是显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数，位数越大则相同频率下所能传输的数据量越大。显存带宽=显存频率X显存位宽/8，它代表显存的数据传输速度。

在显存频率相当的情况下，显存位宽将决定显存带宽的大小。显卡的显存是由一块块的显存芯片构成的，显存总位宽同样也是由显存颗粒的位宽组成。显存位宽=显存颗粒位宽×显存颗粒数。

显存颗粒上都带有相关厂家的内存编号，可以去网上查找其编号，就能了解其位宽，再乘以显存颗粒数，就能得到显卡的位宽。其他规格相同的显卡，位宽越大性能越好。

容量其他参数相同的情况下容量越大越好，但比较显卡时不能只注意到显存（很多js会以低性能核心配大显存作为卖点）。比如说1060 3g就比1050ti 4g强上不少，显存带宽上有差距。

选择显卡时显存容量只是参考之一，核心和带宽等因素更为重要，这些决定显卡的性能优先于显存容量。但必要容量的显存是必须的，因为在高分辨率高抗锯齿的情况下可能会出现显存不足的情况。目前市面显卡显存容量从1g～16g不等。

速度

显存速度一般以ns（纳秒）为单位。常见的显存速度有1.2ns、1.0ns、0.8ns等，越小表示速度越快、越好。

显存的理论工作频率计算公式是：等效工作频率（MHz）=1000×n/（显存速度）（n因显存类型不同而不同，如果是GDDR3显存则n=2；GDDR5显存则n=4；GDDR6则为n=5）

显存频率

显存频率一定程度上反应着该显存的速度，以MHz（兆赫兹）为单位。显存频率的高低和显存类型有非常大的关系：

SDRAM显存一般都工作在较低的频率上，此种频率早已无法满足显卡的需求。

DDR SDRAM显存则能提供较高的显存频率，所以目前显卡基本都采用DDR SDRAM，其所能提供的显存频率也差异很大。目前已经发展到GDDR6。

显存频率超频也是显卡超频的一种

流处理器

在DX10显卡出来以前，并没有“流处理器”这个说法。GPU内部由“管线”构成，分为像素管线和顶点管线，它们的数目是固定的。简单来说，顶点管线主要负责3D建模，像素管线负责3D渲染。由于它们的数量是固定的，这就出现了一个问题，当某个游戏场景需要大量的3D建模而不需要太多的像素处理，就会造成顶点管线资源紧张而像素管线大量闲置，当然也有截然相反的另一种情况。这都会造成某些资源的不够和另一些资源的闲置浪费。

在这样的情况下，人们在DX10时代首次提出了“统一渲染架构”，显卡取消了传统的“像素管线”和“顶点管线”，统一改为流处理器单元，它既可以进行顶点运算也可以进行像素运算，这样在不同的场景中，显卡就可以动态地分配进行顶点运算和像素运算的流处理器数量，达到资源的充分利用。

现在，流处理器的数量的多少已经成为了决定显卡性能高低的一个很重要的指标。

散热设备

由于运作集成电路（integrated circuits）需要相当多的电力，因此内部电流所产生的温度也相对的提高，所以，假如这些温度不能适时的被降低，那么上述所提到的硬设备就很可能遭受损害。

冷却系统就是在确保这些设备能稳定、适时的运转，没有散热器或散热片，GPU或内存会过热，就会进而损害计算机或造成当机，或甚至完全不能使用。

这些冷却设备由导热材质所制成，它们有些被视为被动组件，默默安静地进行散热的动作，有些则很难不发出噪音，如风扇。

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散热片

通常被视为被动散热，但不论所安装的区块是导热区，或是内部其它区块，散热片都能发挥它的效能，进而帮助其它装置降低温度。散热片通常与风扇一同被安装至GPU或内存上，有时小型风扇甚至会直接安装在显卡温度最高的地方。

散热片的表面积愈大，所进行之散热效能就愈大（通常必须与风扇一起运作），但有时却因空间的限制，大型散热片无法安装于需要散热的装置上；有时又因为装置的体积太小，以至于体积大的散热片无法与这些装置连结而进行散热。

因此，热管就必须在这个时候将热能从散热处传送至散热片中进行散热。一般而言，GPU外壳由高热能的传导金属所制成，热管会直接连结至由金属制成的芯片上，如此一来，热能就能被轻松的传导至另一端的散热片。

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本文由小黑盒作者：花絮未雨🏅（东篱） 原创
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