2016-9-1 ?科協技術部 ?科協系列教程
科協系列教程五： 常見顯卡的品鑒
顯卡，與其名稱相稱地，承擔著輸出顯示圖形的任務。作為計算機中最為重要的組成部分之一，顯卡通過與主板的連接，將計算機的數字信號轉換成模擬信號，從而使顯示器顯示出相應的圖像。同時，顯卡還具有圖像處理能力，可協助CPU工作，從而提高整體的運算速度。
? ?如何挑選一枚勁大好使的“核彈”
1 顯卡的主要類別
? ? ? 首先，從獨立性的角度來講，顯卡分為集成顯卡與獨立顯卡兩種。集成顯卡多集成在主板之上，一般來講性能不是很強大，只能滿足一般應用，但功耗低發熱小。而與之相對的，獨立顯卡則安插于主板的擴展插槽之上，性能也相對強大，部分中高端獨顯還需要電源的獨立供電。
? ? ? 特別地，市面上還有一種以intel酷睿I系列為代表的核芯顯卡獨立于傳統集顯之外。核顯將圖形核心整合在處理器當中，進一步加強了圖形處理的效率，并精簡了集成顯卡的三芯片解決方案，有效降低了核心組件的整體功耗，更利于延長筆記本的續航時間。
2 顯卡的主要性能指標
① ? 制造工藝：即GPU生產時，電子元件加工、連接等操作的精度，現今多以nm為單位進行衡量。顯然，精度越高，代表著生產工藝越先進，從而可以在同樣的材料中制造更多的電子元件，提高芯片的集成度，并降低芯片的功耗。例如，目前英偉達最新一代的GTX1080便采用了16nm FinFET工藝，制造的精密程度可見一斑。
② ? 核心頻率（或主頻）：即顯示核心的工作頻率。在同級別的芯片下，核心頻率高的則性能要強一些。但值得注意的是，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。
③ ? 顯存（包含顯存容量、顯存頻率和位寬等參數）：即顯卡上用來存儲圖形信息的內存，其主要功能就是暫時儲存顯示芯片要處理的數據和處理完畢的數據。顯存的性能由其顯存容量和帶寬兩個因素共同決定。
? ? ? 首先，不難理解的是，性能越強的核心對顯存容量的需求也就越高，反之，一個較為落后、低效的核心不管擁有多么充沛的顯存容量都無法改變其頹勢，而大顯存配弱核心恰恰是顯卡廠商在清理庫內落后積貨的常用手段。
? ? ? 其次，我們來談一談帶寬這檔子事。事實上，很多人容易把帶寬和位寬這兩個概念搞混淆。帶寬由顯存頻率和位寬兩個因素所決定，計算公式為：帶寬=頻率X位寬/8。舉個例子，兩塊核心和顯存容量相同的顯卡，卡1的顯存為DDR3 1600MHz頻率和128位寬；卡2的顯存為DDR2 800MHZ頻率和256位寬。看上去兩者顯存參數不同，但通過公式計算得出，兩者都是25.6G/S的帶寬，性能是幾乎相同的。
④ ? 流處理器單元
? ? ? DX10面世以來，人們提出了“統一渲染架構”，顯卡取消了傳統的“頂點管線”和“像素管線”，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，顯卡就可以動態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。
? ? ? 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標，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。但兩家廠商的流處理器的數量不可直接比較，原因在于二者GPU的架構存在著較大的不同。
3 主流獨顯的命名方式
如果你覺得憑借上述參數來品鑒顯卡還是略顯麻煩的話，那么直接用顯卡的大名來決一雌雄就有了用武之地啦。眾所周知，目前市面上顯示芯片的兩大主流品牌分別是NVIDIA（英偉達）和AMD（也就是ATI），而這兩大廠商對自己發行顯卡的命名規則雖千差萬別，卻都能將一款產品的世代更替、高端與否亦或是性能特點展現出來。
① ? 首先，我們來聊聊英偉達顯卡的命名。前文曾提到，業界拋棄了頂點管線和像素管線后，迎來 了CUDA通算時代，自那時起，英偉達消費級顯卡的命名規則基本為“前綴+世代+等級+后綴”。
前綴：GTX為中高端性能級顯卡，如GTX980；GTS為GT的加強版，但弱于GTX，如GTS450； GT為低端產品，如GT710；最后是G或GF（代表GeForce）為入門級產品，如G210 。
世代：表示一款顯卡屬于英偉達的第幾代產品，數字越大，代數越新，而不同世代的顯卡使用的工藝和架構都存在著一些差異。目前最新的代數為10，但必須注意的是，英偉達在CUDA通算時代桌面消費級顯卡中并沒有1、3、8系。
等級：同一代的顯卡中，數字越大表示性能越強。一般從10到40為低端版本，50為過渡，60和 ? 70為主流高端版本，而80和90則為同代中的旗艦了。這里也要提到的是，有的等級末位為5，這代表著在原有等級基礎之上做出改進的版本。
后綴：常見的后綴有“Ti”和“SE”，其中Ti指高端加強版，而SE則是精簡版。
舉個例子，顯卡型號為“GTX980Ti”，就意味著該產品屬于第九代的旗艦性能級顯卡，且為加強版，不過當然了，其價格也是相當不菲。
②? 與N卡類似，A卡的命名方式在經過改革之后也基本遵循“前綴+世代+等級+后綴”的規律。
前綴：R前綴，代表檔次，R9代表高端獨顯，R7代表中端獨顯或高端核顯，R5代表低端獨顯或中 ? ? ? ? ? ? 端核顯，R3代表低端集顯。
世代：與N卡類似，數字越大意味著代數更新，一般每隔1至2年，A卡都會有新的一代產品發售。
等級：與N卡類似，90代表最高檔次，由此遞減為70、50等較低檔次。
后綴：不同于N卡，A卡的后綴多為“X”，用于體現核心的完整度。一般帶“X”的為完整核心，不 ? ? ? ? ? ? ? ? 帶“X”則為刪減一次規格的顯卡。
當然，有些時候非同代顯卡之間，亦或是不同品牌之間顯卡性能的比較，是很難直接判斷的。這個時候，我們可以直接在網上搜索最新的顯卡天梯圖，從而一目了然地獲取相關資訊。
4 顯卡性能的檢驗
面對著好不容易捧回家的顯卡，我們又如何檢驗其是否物有所值呢？這里我們介紹兩款最為常見而權威的軟件，量化地幫助大家一窺核彈的颯爽英姿。
① ? GPU-Z：這款軟件可以直觀的體現出我們顯卡的性能參數，以及顯卡溫度和顯存占用等基本 數據，幫助我們監測硬件狀態。
②? 3DMark：該軟件是測試顯卡最權威的軟件之一，十分具有公信力。除了給出測試分數，其還 會同時給出每個場景測試期間的實時曲線圖，全程記錄幀率、CPU溫度、GPU溫度以及CPU功耗。
