[转]硬件知识普及贴之 显卡篇

【1】显卡基础参数
本目录包含以下几个分支：
1.显卡名词解释
2.显卡分类
3.显卡显示核心
4.显卡PCB
5.显存
6.显卡散热
7.显卡金手指
8.供电接口
9.显示接口
10.多卡互联技术
1.显卡名词解释
显示接口卡（Video card，Graphics card）、显示器配置卡简称为显卡，是个人电脑基本组成部分之一。用途是将计算机系统所需要的显示信息进行转换驱动，并向显示器提供信号，控制显示器的正确显示，是连接显示器和个人电脑主板的重要元件。对于从事专业图形设计和高端游戏发烧的人来说显卡非常重要。
民用显卡芯片供应商主要包括AMD（原ATI）和nVIDIA(英伟达)两家。具体的显卡发展史本文就不介绍了，精品区有相关的帖子，各位吧友可以去找一下。

2.显卡分类
显卡按照存在位置分为集成显卡和独立显卡两大类。
集成显卡：
一种是指主板芯片组集成了显示芯片，使用这种芯片组的主板就可以不需要独显就实现显示功能，满足一般的家庭影音娱乐和办公应用，节省购买独显的开支。集成显卡的主板一般不带有显存，使用系统的一部分内存作为显存，一般可以在主板的BIOS里面调整，具体常见最大不超过256MB。
一种是指处理器内部集成了显示芯片，即“核显”。一般分为AMD现在的“APU”和英特尔的“核芯显卡”。显存同样从内存分享而来，由于核显性能的飞跃，现在的核显对内存性能的依赖很严重，还会较大程度的影响CPU的性能。本人曾做过一次试验：
【原创】探究使用核显时内存频率和CPU处理能力的关系
http://tieba.baidu.com/p/2419083962
其结果可以说明内存性能已经严重限制了核显和CPU性能的发挥。因此，对于较高端的CPU以及对游戏需求较多的用户来说，不推荐采用核显方案。
当代笔记本中的核显比较让人头疼，厂商普遍采用核显+独显联立的方案，核显输出视频信号以及轻负载渲染，独显在必要时开启进行工作。这样就造成无法强制关闭核显，有些场景下由于双显卡优化问题仅能使用核显，导致性能的损失。此外，笔记本的核显分配内存较大，普遍在256-512MB之间，有些甚至超过了768MB，然而由于笔记本BIOS的鸡肋设置，几乎不可能调节核显分配内存容量，使得大量内存白白被核显占用，造成浪费。目前来说，4GB内存比较吃紧，8GB才能有效解决核显占用浪费的问题。
AMD 890GX主板北桥特写，内含集成显卡HD4290显示芯片（板载集成显卡的顶峰）

INTEL核芯显卡

独立显卡：
独立显卡，简称独显，是指成独立的板卡存在，需要插在主板的相应接口上的显卡。独立显卡具备单独的显存，不占用系统内存（但当独立显存不够用时可以共享内存作为显存），而且技术上领先于集成显卡，能够提供更好的显示效果和运行性能。
独显由于拥有独立的一套运行环境，使得其核心运算有很大的发挥空间，因而性能相对于集成显卡来说有较大的飞跃。不过对于低端入门独显来说，并非一定比集显的性能要好。这个造成的主要原因是核显性能的飞跃。不过，较高性能的核显对应的CPU型号也属于高端，所以低端独显仍然可以存在，用来和低端CPU组合，或者作为JS坑钱的配置。
下面介绍台式机独立显卡的组成。以华硕ASUS ARES拆解图片为例。

其实显卡是一个小主机的缩影，并不像CPU那样高度集成，而是包含了很多组件。

3.显示核心（GPU）
GPU全称是Graphic Processing Unit，中文翻译为“图形处理器”。NVIDIA公司在发布GeForce 256图形处理芯片时首先提出的概念。GPU使显卡减少了对CPU的依赖，并进行部分原本CPU的工作，尤其是在3D图形处理时。如果说CPU是整个机器的心脏，那么GPU就是整个显卡的心脏。显卡负责的图形处理全部依靠这颗小小的GPU。一般说来，衡量GPU工作能力的参数有两个：流处理器数量和核心工作频率。其他特性：光栅单元（ROPS），L1缓存，核心面积，制造工艺。
GPU有不同的架构，其包含的参数直接决定了显卡性能的高低。主要参数是流处理器和显存控制器，与GPU代号有关。
ARES核心Cypress

4.显卡PCB
印刷线路板（PCB，Printed Circuit Board）主要功能是提供电子元器件之间的相互连接。如果一张显卡连最基本的电路都设计不好的话，即使给你再好的电容、显存颗粒等等可能也无法稳定的运行，更别提进一步超频什么的了。所以PCB对显卡来说也是非常重要的。一般说来，PCB的层数越多，长度越长，容纳的电气元件越多，电路越复杂，用料越多，显卡性能越好。
PCB上主要查看的是用料的高低。可以通过粗略查看电子元件的密度，显卡供电相数来判断同型号显卡的好坏。
ARES显卡正面PCB

7.金手指
显卡的金手指（connecting finger）是显卡与插槽的连接部件，所有的信号都是通过金手指进行传送的。金手指由众多金黄色的导电触片组成，因其表面镀金而且导电触片排列如手指状，所以称为“金手指”。金手指的形状代表了该显卡的插槽类型，目前显卡都是PCI-E 16X接口的，过去的显卡有AGP和PCI接口的。
金手指不决定性能高低，但如果该处存在氧化磨损，可能会导致显卡连接问题，造成与主板的通讯受限，该情况下有可能会极大的限制显卡性能，部分显卡性能问题可能就由此出现。因此，当显卡长时间暴露在外面时，再次使用前建议用橡皮擦拭一下金手指表面，插槽的灰尘也需清理，保证显卡和主板之间的通讯正常。
ARES金手指特写

8.供电接口
PCI-E 16X接口对显卡提供了75W供电，能满足中低端显卡需求。但高端显卡供电不够，只能需要电源对其独立供电，于是就有了供电接口。理论上6PIN接口能提供75W的供电， 8PIN接口提供150W。（不过在实际上他们能提供大于这个数值的供电）
需要注意的是，供电上限不代表该卡实际功耗上限，一般显卡功耗上限远比接口供电上限要小。
ARES独立供电接口特写（大家可以估算一下这个电老虎的理论功耗上限）

9.显示接口
显示接口是指显卡与显示器、电视机等图像输出设备连接的接口。下面介绍目前常见的显示四个接口。

VGA，就是显卡上输出模拟信号的接口，VGA（Video Graphics Array）接口，也叫D-Sub接口。VGA接口是显卡上应用最为广泛的接口类型，在中低端上显卡很常见。
DVI，全称为Digital Visual Interface，它是1999年由Silicon Image、Intel（英特尔）、Compaq（康柏）、IBM、HP（惠普）、NEC、Fujitsu（富士通）等公司共同组成DDWG（Digital Display Working Group，数字显示工作组）推出的接口标准。目前的DVI接口分为两种，一个是DVI-D接口，只能接收数字信号，接口上只有3排8列共24个针脚，其中右上角的一个针脚为空。不兼容模拟信号。另外一种则是DVI-I接口，可同时兼容模拟和数字信号。兼容模拟信号并不意味着模拟信号的接口D-Sub接口可以连接在DVI-I接口上，而是必须通过一个转换接头才能使用，一般采用这种接口的显卡都会带有相关的转换接头。由于DVI可以转换成其他三种接口，目前中高端都有DVI接口。显示器也普遍采用DVI和显卡对应。
HDMI，英文全称是“High Definition Multimedia”，中文的意思是高清晰度多媒体接口。应用HDMI的好处是：只需要一条HDMI线，便可以同时传送影音信号，而不像现在需要多条线材来连接；同时，由于无线进行数/模或者模/数转换，能取得更高的音频和视频传输质量。HDMI接口也可以转换成DVI或者VGA接口。目前高端显卡和显示器均用此类型接口，笔记本也有HDMI接口。
DP, 全称是”DisplayPort”。作为DVI的继任者,DisplayPort将在传输视频信号的同时加入对高清音频信号传输的支持，同时支持更高的分辨率和刷新率。DP拥有很多优势，但目前只是高端显示器的接口，中低端显卡很少能看见此接口。
对于显示接口，有些显卡并不能做到全面覆盖占有，当显示屏接口和显卡具有的接口出现不匹配时，需要采用转接口来实现。常见的转接口有DVI转VGA，DVI转HDMI，在此需注意某些显卡提供多个DVI接口，并不是所有DVI接口均可以进行转接，具体能否转接请参考相关说明书。

【3】如何从显卡型号和参数简单辨别性能的高低
1.初步使用软件看参数
下面我们通过介绍GPU-Z识别参数来继续介绍显卡
GPU-Z下载地址：
http://www.techpowerup.com/downloads/SysInfo/GPU-Z/

上图为某GTX770台式机显卡截图
别以为上面都是英文的，看不懂，其实每一项都有中文解释，将鼠标移至每项参数上就可以看到中文的介绍了，在此不再累述。

这些参数中，我们需要注意的参数有如下（图示红框标出的）：
Name（显卡名称）
GPU（核心代号）
Shaders（流处理器数量）
Memory Type（显存类型）
Bus Width（位宽）
Memory Size（显存容量）
Bandwidth（带宽）
Default Clock（核心默认频率）
Memory（显存频率）
Boost（可通俗理解为睿频频率）
显存部分刚才已经讲述，现在我来说明一下核心代号和流处理器。
核心代号就是指显卡的显示核心（GPU）的开发代号。而所谓开发代号就是显示芯片制造商为了便于显示芯片在设计、生产、销售方面的管理和驱动架构的统一而对一个系列的显示芯片给出的相应的基本的代号。不同的显示芯片都有相应的开发代号。
流处理器这个名词第一次出现在人们的视线中还要上溯到2006年12月4日， NVIDIA在当天正式对外发布新一代DX10显卡8800GTX，在技术参数表里面，看不到惯常使用的两个参数：Pixel Pipelines（像素渲染管线）和Vertex Pipelines（顶点着色单元），取而代之的是一个新名词：streaming processor，中文翻译过来就是流处理器（也有叫SP单元的，一个意思）它的作用就是处理由CPU传输过来的数据，处理后转化为显示器可以辨识的数字信号。
流处理器多少对显卡性能有决定性作用，可以说高中低端的显卡除了核心不同外最主要的差别就在于流处理器数量，但是有一点要注意，就是NV和AMD的显卡流处理器数量不具有可比性，他们两家的显卡核心架构不同，不能通过比较流处理器多少来看性能。同一代的显卡，可以用SP数量差距来大概估算性能的差别。
开普勒架构以后的显卡，增加了boost功能，使得其核心在较高负载下能在功耗允许的范围内提高频率，以提高显卡性能。GPU-Z上显示的Boost频率并非实际最高值，如果想要知道你的显卡到底能有多高的boost频率，可以开启GPU-Z上自带的一个渲染，如下图

开始后将GPU-Z选项卡切换到“Sensors”项，查看GPU Core clock，即可了解该显卡最高boost频率为多少
例如我的GTX770M，显示为boost 797MHZ，实际为928MHZ

（PS：这里提示一下，如果是笔记本显卡的话，GPU-Z想要查看独显频率需要对该程序右键，选择图形处理器--高性能NVIDIA处理器后，才能让独显运行此程序，否则运行渲染的是核显，无法查看独显频率）

2.根据型号简单判断显卡性能的高低
现在我来说选显卡看参数的顺序。
首先，我们可以看显卡名称。名称可以从某种程度上代表了显卡的性能优劣。
Nvidia显卡名称举例：GTX780TI
GTX为显卡版本，性能排序GTX>GTS>GT>G
以前的老型号显卡还有GS，GSO，GX2等，GX2为双芯卡，GS低于GT，GSO高于GS。
TI为显卡名称后缀，可能代表加强，也可能是减弱，性能排序TI>无>SE>=LE。有些显卡名称后面还有M，这个是笔记本显卡代号。台式机和笔记本显卡不好比较，但一般同型号桌面（台式机）显卡比移动（笔记本）显卡要好。有时候还有‘+’号，代表对原显卡的改造，一般是更好，例如GTX260+>GTX260，但GTX460+不敌同频GTX460，比公版的低频GTX460强。
目前已经存在的后缀有TI，+，LE，SE，M，MX。MX是同型号加强版，性能有所提升。
放几个典型显卡GPU-Z截图
GTX780TI

GTX460+（官方有时候叫GTX460 V2）

GTX560SE

GT640M LE

GTX670MX

数字部分，第一位代表显卡系列（如果GT放在最后，那个系列的显卡比放在前面的显卡还老，例如9600GT比GT240老），第二位代表同系列显卡的高低端。主要看第二位数字大小。在第一位数字相同下，第二位越大越好；第二位数字相同，第一位数字越大越好，不过此对比对低端往往不管用，如GT440<GT240，GT520<GT220；如果两位数字都不同，这时候不好判断，主要选相差大的那个走，比如
GTX280>GT440
GTX280<GTX560TI
不过还是在中低端上失效，比如
GT610<GT220
GT630<GTS250
AMD（ATI）显卡举例：HD7970
HD为显卡版本，现在A卡没有什么区别，统一用HD开头。结尾的M也是代表移动版本
第一位数字代表显卡系列，第二位代表同系列显卡的高低端，第三位一般代表同核心代号不同规格造成的高低端（不一定非是同核心代号，例如HD677O和HD6790）。主要也是看第二位数字的大小。比较方法和N卡类似，第三位是最后考虑的因素。
现在AMD的名称更新换代了，采用R5/R7/R9的命名方式，典型的为R9 290X，R9 M270。
R后面的数字确定产品的高低端，“M”代表移动显卡，后面的和上面讲述的类似。

3.根据核心参数进一步判断显卡性能高低
不过，看核心代号推测显卡性能优劣还是太浅显了，很多时候并不准确。
因此，我们还要看核心代号和流处理器个数。
核心代号标示着核心的新旧有时候不同名称的显卡核心代号一样，有时候同名称的显卡核心代号也有可能不一样。核心代号决定着SP数量的最大值。
流处理器，SP个数肯定是越大越好，但比较的前提是核心代号相同或者核心代号都是同一系列的。A卡不好辨别是否同一代，但A卡目前不同系列直接比较SP数量也能近似得出好坏的结论，例如800SP的HD5770大于320SP的HD3870。但是如果只相差了200SP以内，就比较难辨别了，一般是新一代的显卡性能会更好，例如640SP的HD7770大于800SP的HD6770
对比A卡，N卡核心代号很容易辨别，同系列的核心字母相同，只要比较数字大小就知道核心优劣。但要注意，最后一位数字是越小越好，例如GK104的最大流处理器数量比GK106的最大流处理器数量要大。同系列可以直接比较SP数，越大显卡越好，例如192SP（GF106/GTS450,GF116/GTX550TI）弱于336SP（GF104/GTX460,GF114/GTX560）。不同系列显卡，同SP数量时，系列越老越好（即N卡SP效率是越来越低），例如96SP的9600GSO（G92）>GT240（GT216）>GT440（GF108），384SP的GTX560TI（GF114）>GTX650（GK107）
下面是相关GPU-Z截图







另外，核心的新旧、高低还可以用GPU-Z上显示的Technology（制作工艺），Release Date（发布日期）和Transistors（晶体管数量）来确定。
比较完名称和SP后，就可以看核心频率了，肯定是频率越高越好了。。。
核心部分比较完毕后，显存的参数也是需要比对的。例如GT650M D5版，GT745M，GT740M GK208版，这三个核心方面流处理器个数完全一致，频率方面GT740M最高，GT745M次之，GT650M D5最低。但实际上，性能却是相反排布的。



这里面就是显存参数的差异导致的。GT650M D5采用的是GDDR5显存，频率高带宽大，比GT745M多了一倍多的带宽。开普勒384SP还是比较吃带宽的，所以GT745M显然是被限制了带宽导致性能缩水，最终不如GT650M的性能。而GT740M比GT745M还少了一半的位宽，根据带宽公式可知带宽又少了一半，性能急剧下降。根据以往的评测对比，同频下这样的削减位宽导致性能下降幅度达40%，也就是几乎性能损失了一半，由此可见带宽对显卡性能的发挥有多么的重要。
（但这里还是要说明一下，不同架构的显卡直接比较带宽毫无意义，核心的能力首先决定性能的高低，带宽只是能否限制核心性能而已）
以上的判断，基本就可以让你比较出两个显卡的优劣了（只局限于同品牌核心的，N对N，A对A）。不同品牌核心的比较，一般只能靠专业评测来一较高下，和CPU的比较是一样的。

【4】显卡型号排名天梯
现在给出吧友们帮我们做出的显卡性能比较
笔记本显卡天梯（2014年3月）

桌面显卡排名（新窗口打开，放大就能看清了，时间截止2013年6月底）

天体图可以直观的得到不同型号显卡性能的高低，但是其时间有效性不高，通常会有新的显卡出现，导致无法得知新显卡在天梯中的位置。天梯会在显卡更新换代时进行更新，频率较低。
此楼LZL不允许回复，留作更新天梯图地址用

【5】如何简单识别淘宝假卡
现在说一下二手显卡购买时注意的问题。TB上琳琅满目的二手卡，有些价格很诱人，但是那些显卡真的是他们所谓的高端显卡么？
咱们来看看TB上所谓的超低价高端显卡参数
乍一看，诶呦，名称和核心代号都是名副其实的GF100系列啊。。。
咱们再来看看真正的GF100系列长啥样呢
对比红框里的与上面商家给的图，立刻就发现了猫腻：流处理器数量不同，显存类型不同，带宽也相差好远（带宽不一定完全相同，这个和显存频率有关系）。一般说来，显卡名称、核心代号、流处理器个数、显存类型和位宽都是匹配的，不会相差太远。GTS450都是192SP的GF106核心，位宽最大128bit，显存标配是GDDR5（有些奸商可能会缩成DDR3）。GTX460同理，所以商家给的96SP版本的GT450/GTX460明显有问题，如果没有猜错，这俩都应该是GT240，被奸商篡改成GTS450/GTX460，忽悠消费者。
精品区还有一个贴，专门讲解如何辨别假卡的，大家可以去看一下：
告别假卡，远离奸商！淘宝假卡大揭密，真假卡大乱斗！欢迎小白进
http://tieba.baidu.com/p/1734870793
说到这里，我们为了识别是否是假卡，必须知道和名称匹配的显卡的详细参数，这就需要我们去记了。大家也可以去GPU-Z的官方网站——techPowerUp里的GPU Database来查看各种显卡型号的参数
网址为：http://www.techpowerup.com/gpudb/
参数看不懂的可以百度，或者照着GPU-Z里面的注释一个个查看。

【6】如何挑选最适合自己的显卡
直接推荐型号，虽然很有效，但随着时间的迁移，推荐的意义也就消失了。所以我在此只是给大家提供我对显卡的看法，让你们自己去挑选合适的显卡。
首先，500元以下的独显最好不要考虑，除非是二手的显卡。
根据显卡的定位，低于500元的普遍为入门显卡，性能不算很好，二手200元的就已经要超越500元以内的显卡性能，所以不建议考虑。除非对于特殊的人群，不能购买二手显卡，而机器又不能采用核显时，可以稍微考虑一下350元左右的HD6570 D5显卡，不过这个显卡很可能以后就要停产了，等待GT640降到这个价位时，可以考虑一下。
500元是入门显卡的一个坎。两年前，这个价位对应的显卡是HD6750，性能比HD6570高了很多，价格却只多了150元，所以当时低端机都是HD6750起步。现在HD7750降到这个价位了，代替了HD6750的位置，性能有小幅上升，功耗大幅降低。这个价位适合一般网游的用户使用，玩单机游戏也能勉强，只要对画质要求不高就可以。
500-800元之间显卡性能和价格成正比，但是就没有500元性价比那么高，实际的体验提升也不会很大，如果不是预算吃紧的话，不建议首先选择这类显卡。
千元显卡是历代显卡中性价比的顶点。这个价位是800-1200元之间，而且这类显卡并非刚上市时就拥有最强的性价比，往往是这一代显卡都上市后，价格进行调整后凸显出来其强大的性价比。举个例子，前两年的GTX460/HD6850就是这个价位的显卡，其性能比低一级的GTS450/HD6770高出一截，价格也不算非常高，成为了一代神话。上一代是GTX650TI BOOST和HD7850，现在被GTX660接手，均为热门产品，适合游戏玩家首选。
千元级别的显卡，其性能可以接受绝大部分的单机游戏中高特效，仅有少量游戏不能开超高特效，故而成为主流游戏显卡。再加上其最高的性价比，这类显卡很显然是玩家最为喜爱的型号，我也强烈建议玩家首选这类显卡。
1500-2000元显卡一般为千元级别显卡高一级的显卡，性能也有一定的提升，幅度不算很大但有一定的意义。通常为主流高端定位的游戏卡，距离发烧友的入门很接近。这类显卡通常是最高端核心的精简版或者低一级别核心的完整版/加强版，属于半个发烧友，故经常有玩家选择这类显卡，以示自己对游戏的爱好程度。如果您的主机预算超过5000元且偏向玩游戏的话，可以首先考虑这类显卡。
2000元以上的就没办法划分具体价格了，之后的显卡基本都是次旗舰或者旗舰卡或者双芯旗舰卡，这类显卡没有性价比，想要极致性能的话可以选择这些卡，但预算要提高很多。
（500元左右之所以我给出了具体型号，是因为这个价位的显卡已经很久没有发生性能飞越了，低端卡往往都是这样悲剧存在，历代更新顶多是降低这些卡的功耗，而却没有考虑把这个价位的显卡性能提升一个新的高度。千元级别则完全不是，每次更新后，千元级别的显卡都是一跃成为上一代次旗舰甚至更好的性能，这也因此奠定了最强性价比的存在）

【7】显卡相关高级进阶教程
上文我给出的GTX770以及GTX770M显卡参数，其实里面的频率都被我自己修改过了，显卡超频是游戏玩家的一个必备知识，在此我给出几个精品，供大家学习：
【进击的UBM】Nvidia桌面显卡公版参数图
http://tieba.baidu.com/p/2734879879
【N卡】教程之开普勒显卡超频详解
http://tieba.baidu.com/p/2743160131
【图文直播】霜星教你如何硬改BIOS，超频你的笔记本显卡！！
http://tieba.baidu.com/p/1909336866
【原创】ZLN手把手的教你利用fraps和excel绘制游戏帧率的起伏变化
http://tieba.baidu.com/p/984660027