天有一個(gè)粉絲朋友私聊我,
他說他在網(wǎng)上買了一批電腦配件組裝成了一臺(tái)電腦,發(fā)現(xiàn)電腦主機(jī) CPU 風(fēng)扇、電源風(fēng)扇都是轉(zhuǎn)的,顯示器沒有任何的顯示。
我就以常年判斷故障的經(jīng)驗(yàn)告訴他,可能要排除一下,看看是不是顯示器的線有問題,看看是不是顯卡松,是不是內(nèi)存條松等等,給他做了一些判斷,讓他依次去排查一下。
結(jié)果過了一個(gè)小時(shí),他講還是不行。
我說那你這樣,我說你把配置發(fā)給我看一下,順便把主機(jī)箱拍個(gè)圖給我看一下。
結(jié)果我一看大跌眼鏡,他買的 CPU 是 9400f,主機(jī)箱里面也沒有顯卡,也沒有獨(dú)立顯卡,肯定是不可能有畫面信息的。
因?yàn)?9400f 壓根就沒有核顯,又沒有獨(dú)立顯卡又沒有核顯,怎么會(huì)有畫面?
后來我后面就叫他去買了一個(gè)獨(dú)立的顯卡,現(xiàn)在問題就解決了。
所以小白的朋友在買電腦的時(shí)候還是要先了解配件,如果是不會(huì)就多問問旁邊懂行的朋友了解一下,免得買回來了結(jié)果白折騰。
原以為在裝電腦的時(shí)候新手把螺絲裝錯(cuò)是個(gè)例,想不到昨天的視頻發(fā)完之后才發(fā)現(xiàn)有很多人也會(huì)犯類似的錯(cuò)誤。這期視頻就把電腦里面裝機(jī)用的幾顆螺絲給大家簡單的介紹一下。我手上這三顆螺絲就是電腦裝機(jī)的時(shí)候經(jīng)常會(huì)用到的,把它一個(gè)個(gè)說明一下。
·第一種是這種最小的,上面帶一個(gè)小臺(tái)階,螺紋是最細(xì)的,這種螺絲一般用來固定主板以及SSD的固態(tài)硬盤。
·第二種是這種圓頭的,比剛才螺絲稍微大一點(diǎn)點(diǎn),螺紋要稍微稀疏一點(diǎn),這種螺絲一般用來固定機(jī)械硬盤。當(dāng)然像喬思伯這樣的機(jī)箱也會(huì)用這種螺絲去固定主板。
·第三種是這種最大的,比剛才兩個(gè)都要大一圈,頂上的扣是感覺有六邊形的樣子,螺紋也是最疏的,這個(gè)螺絲主要是用來固定機(jī)箱里的電源以及顯卡的螺絲。
昨天的視頻這位朋友就是把這個(gè)螺絲固定到主板上方,在安裝機(jī)箱風(fēng)扇的時(shí)候會(huì)用到。我手上這顆螺紋是最疏的,體積也非常大。除此以外像華碩的太陽神這種機(jī)箱,主板安裝螺絲也會(huì)比較特殊,跟剛才的都不太一樣。
最后再來溫習(xí)一下,這顆螺絲是用來固定主板以及SSD的固態(tài)硬盤的,這顆螺絲主要是用來固定機(jī)械硬盤,這一顆就是固定顯卡和電源的。
頭條首發(fā)大賽# #長文創(chuàng)作激勵(lì)計(jì)劃#
接上篇:
了解了主板,CPU,電源后,我們繼續(xù)來了解電腦主機(jī)里面的其他硬件。
顯卡
銘瑄 GeForce RTX4070 Super Turbo 12G
1、顯卡是什么
顯卡起到顯示作用,接在電腦主板上,能將電腦的信號(hào)讓顯示器顯示出來;同時(shí)顯卡具有圖像處理能力,協(xié)助CPU工作,提高整體的運(yùn)行速度。
2、顯卡的類型
顯卡大致分成三類:集成顯卡、核心顯卡、獨(dú)立顯卡。
集成顯卡:集成在主板北橋芯片里的顯卡,滿足一般的應(yīng)用需求,集顯的主板一般不帶顯存,會(huì)使用系統(tǒng)一部分內(nèi)存作為顯存(一般可以在BIOS里調(diào)解)。只不過現(xiàn)在北橋芯片里的顯卡都移到了CPU里,所以主板上不存在集顯了。核心顯卡:集成在CPU上的顯卡(看不到),本質(zhì)上仍是一種集成顯卡,不過比傳統(tǒng)的集顯性能提升很大。低功耗、體積小是它的優(yōu)勢。
獨(dú)立顯卡:是插在主板的相應(yīng)接口上(看得到)的顯卡,獨(dú)立顯卡有著單獨(dú)的顯存,不占用系統(tǒng)的內(nèi)存,且技術(shù)上領(lǐng)先于集成顯卡,能夠提供更好的顯示效果和運(yùn)行性能。
3、如何判斷電腦中有無核心顯卡
查看CPU型號(hào)后面的字母(具體看上一篇筆記),intel CPU型號(hào)不帶F后綴或者AMD CPU型號(hào)后綴帶G的處理器都是內(nèi)置了核心顯卡。
在看筆記本時(shí),獨(dú)立顯卡是有2g/4g/6g/8g(依次變強(qiáng)),顯卡中只要沒有標(biāo)明Xg都是只有核心顯卡;帶g就是有獨(dú)立顯卡,并且有獨(dú)立顯卡一定有核心顯卡。
4、顯卡核顯和獨(dú)顯的使用場景
獨(dú)顯和核顯通常情況下不是一塊工作的,核顯主要在日常居家、辦公或者輕度游戲和設(shè)計(jì)等場景中出來工作;而大型游戲、多圖渲染等場景都是在獨(dú)顯來完成工作。
注:低端入門級(jí)別的獨(dú)顯不一定比核顯好,在選購獨(dú)顯時(shí)要考慮自己對(duì)圖形性能的要求高低。
5、獨(dú)立顯卡的分類
獨(dú)立顯卡分為A卡和N卡。
A卡指的是AMD公司生產(chǎn)的顯卡芯片。
N卡指的是英偉達(dá)公司生產(chǎn)的顯卡芯片(NVIDIA:帶有GTX、RTX、專業(yè)卡:麗臺(tái))。
目前N卡在市場上占據(jù)主流,N卡功耗相對(duì)較低,A卡較N卡性價(jià)比高。
迪蘭RX 5700 XT 8G X戰(zhàn)神
6、顯卡的品牌
N卡八大家:華碩、微星、技嘉、七彩虹、影馳、耕升、索泰、映眾。這些都是英偉達(dá)指定的代理廠家,核心芯片是英偉達(dá)提供,只是其他PCB、顯存顆粒等是由他們生產(chǎn)。不同廠家做工技術(shù)有差異,選購時(shí)要選對(duì)廠家。
A卡:藍(lán)寶石、迪蘭、華碩、華擎、瀚凱等。
7、獨(dú)立顯卡型號(hào)命名規(guī)則
N卡型號(hào)拆解:
NVIDIA GeForce GTX 20 80
(廠商) (系列) (定位) (代數(shù))(地位)(后綴)
系列:GeForce偏游戲,Quadra偏設(shè)計(jì)
定位:GTX代表高端、 GTS代表中端、GT代表低端、RTX支持光線追蹤的新高端、MX主要用于筆記本。
代數(shù)、地位:數(shù)字首位20表示代數(shù),第二位8表示級(jí)別(數(shù)字越大,級(jí)別越高),第三位通常為“0”(無意義)或“5” (加強(qiáng)版)
后綴:目前以ti最為多見,表示加強(qiáng)版,ti(大幅增強(qiáng)) >
S (小幅增強(qiáng))>無后綴,例如RTX2080ti>RTX2080s >RTX2080
華碩ROG STRIX-RTX 2080Ti-O11G-GAMING
N卡型號(hào)拆解:
AMD Radeon RX 6600 XT
(廠商)(系列) (定位) (代數(shù))(地位)(后綴)
代數(shù)、地位:同上(中間還有Vega系列)
后綴:XT、Pro理解為增強(qiáng)版;D閹割版。
藍(lán)寶石TOXIC AMD Radeon RX 6900 XT Air Cooled
顯卡還有分公版和非公版
公版:公版顯卡就是NVIDIA和AMD官方給予的最原始產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案,主要包括:電路設(shè)計(jì)、接口類型、原材料、散熱處理全部都是有標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的,并且顯卡的核心頻率也都完全一致。公版顯卡最大的特點(diǎn),除了快速鋪貨搶占市場外,也有嚴(yán)控顯卡的質(zhì)量,保持市場價(jià)格,塑造企業(yè)品牌形象的作用。公版顯卡的普遍特點(diǎn)是用料奢華,生產(chǎn)成本昂貴,售價(jià)昂貴。
NVIDIA RTX5880 ADA 48G
非公版:非公版顯卡也就是其他的生產(chǎn)廠家取得公版的最原始產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案之后,通過調(diào)整做出來的顯卡。比如調(diào)整所用材料,散熱風(fēng)扇等等,很有可能會(huì)提升到三散熱風(fēng)扇以及多散熱導(dǎo)管協(xié)助顯卡更好散熱,但也很有可能原來是雙散熱風(fēng)扇的減低到單散熱風(fēng)扇,以大幅度降低生產(chǎn)成本。非公版顯卡最大的特點(diǎn)就是顯卡頻率很有可能會(huì)比公版顯卡的高一些,也就是生產(chǎn)廠家給顯卡做了顯卡超頻。如此一來,非公版顯卡的使用性能會(huì)比公版顯卡要好5~10%左右,說到底處理芯片是一樣的處理芯片,但是能提煉出顯卡真正的性能也是不易。
AX電競叛客GEFORCE RTX3090 X3W
公版顯卡的缺點(diǎn):
考慮到公版顯卡非常好的用料,及其第一手上市發(fā)售的搶先體驗(yàn),造成其銷售價(jià)格不降反升,再加上其整體規(guī)劃十分傳統(tǒng),因此其默認(rèn)設(shè)置工作頻率全部都是比較低的,主要包括顯卡超頻使用性能也是十分弱,因此公版顯卡的可玩度通常比較弱。總結(jié)起來,公版顯卡缺點(diǎn)體現(xiàn)為使用性能比較穩(wěn)定、整體規(guī)劃傳統(tǒng)、所用材料足夠,市場價(jià)格略高,可玩度比較差。
非公版顯卡的缺點(diǎn):
考慮到可以整體規(guī)劃生產(chǎn)制造顯卡的大小生產(chǎn)商很多,因此非公版顯卡銷售市場魚龍混雜,造成非公版顯卡非常容易普遍存在山寨貨,更有的生產(chǎn)商偷工減料,隨后用許多全坦電容、無空焊等字眼充當(dāng)營銷噱頭,然后在產(chǎn)品型號(hào)后面再加上第一代、第二代、靜音版等字眼,讓購買者混淆不清,從中漁利。
微星GeForce RTX 3070 Ti SUPRIM 8G
顯卡參數(shù)
芯片廠商:是指由NVIDIA或者AMD廠商提供的GPU芯片。
顯示芯片: 顯示芯片是顯卡的核心芯片,它的性能好壞直接決定了顯卡性能的好壞,它的主要任務(wù)就是處理系統(tǒng)輸入的視頻信息并將其進(jìn)行構(gòu)建、渲染等工作。顯示主芯片的性能直接決定了顯示卡性能的高低。不同的顯示芯片,不論從內(nèi)部結(jié)構(gòu)還是其性能,都存在著差異,而其價(jià)格差別也很大。顯示芯片在顯卡中的地位,就相當(dāng)于電腦中CPU的地位,是整個(gè)顯卡的核心。因?yàn)轱@示芯片的復(fù)雜性,目前設(shè)計(jì)、制造顯示芯片的廠家只有NVIDIA、ATI、SIS、VIA等公司。家用娛樂性顯卡都采用單芯片設(shè)計(jì)的顯示芯片,而在部分專業(yè)的工作站顯卡上有采用多個(gè)顯示芯片組合的方式。
制作工藝:顯示芯片的制造工藝與CPU一樣,也是用微米來衡量其加工精度的。制造工藝的提高,意味著顯示芯片的體積將更小、集成度更高,可以容納更多的晶體管,性能會(huì)更加強(qiáng)大,功耗也會(huì)降低。
和中央處理器一樣,顯示卡的核心芯片,也是在硅晶片上制成的。采用更高的制造工藝,對(duì)于顯示核心頻率和顯示卡集成度的提高都是至關(guān)重要的。而且重要的是制程工藝的提高可以有效的降低顯卡芯片的生產(chǎn)成本。
微電子技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步,主要是靠工藝技術(shù)的不斷改進(jìn),使得器件的特征尺寸不斷縮小,從而集成度不斷提高,功耗降低,器件性能得到提高。芯片制造工藝在1995年以后,從0.5微米、0.35微米、0.25微米、0.18微米、0.15微米、0.13微米、0.11微米、0.09微米一直發(fā)展到當(dāng)前的0.08微米。
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,但顯卡的性能是由核心頻率、顯存、像素管線、像素填充率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(qiáng)勁。比如9600PRO的核心頻率達(dá)到了400MHz,要比9800PRO的380MHz高,但在性能上9800PRO絕對(duì)要強(qiáng)于9600PRO。在同樣級(jí)別的芯片中,核心頻率高的則性能要強(qiáng)一些,提高核心頻率就是顯卡超頻的方法之一。顯示芯片主流的只有ATI和NVIDIA兩家,兩家都提供顯示核心給第三方的廠商,在同樣的顯示核心下,部分廠商會(huì)適當(dāng)提高其產(chǎn)品的顯示核心頻率,使其工作在高于顯示核心固定的頻率上以達(dá)到更高的性能。
SP:Stream Processor。NVIDIA對(duì)其統(tǒng)一架構(gòu)GPU內(nèi)通用標(biāo)量著色器的稱謂。
Stream Processor是繼Pixel Pipelines和Vertex Pipelines之后新一代的顯卡渲染技術(shù)指標(biāo),Stream Processor既可以完成Vertex Shader運(yùn)算,也可以完成Pixel Shader運(yùn)算,而且可以根據(jù)需要組成任意VS/PS比例,從而給開發(fā)者更廣闊的發(fā)揮空間。
簡而言之,過去按照固定的比例組成的渲染管線/頂點(diǎn)單元渲染模式如今被Stream Processor組成的任意比例渲染管線/頂點(diǎn)單元渲染模式替代,Stream Processor是全新的全能渲染單元。
顯存頻率:顯存頻率是指默認(rèn)情況下,該顯存在顯卡上工作時(shí)的頻率,以MHz(兆赫茲)為單位。顯存頻率一定程度上反應(yīng)著該顯存的速度。顯存頻率隨著顯存的類型、性能的不同而不同,SDRAM顯存一般都工作在較低的頻率上,一般就是133MHz和166MHz,此種頻率早已無法滿足現(xiàn)在顯卡的需求。DDR SDRAM顯存則能提供較高的顯存頻率,主要在中低端顯卡上使用,DDR2顯存由于成本高并且性能一般,因此使用量不大。DDR3顯存是目前高端顯卡采用最為廣泛的顯存類型。不同顯存能提供的顯存頻率也差異很大,主要有400MHz、500MHz、600MHz、650MHz等,高端產(chǎn)品中還有800MHz、1200MHz、1600MHz,甚至更高。
顯存頻率與顯存時(shí)鐘周期是相關(guān)的,二者成倒數(shù)關(guān)系,也就是顯存頻率=1/顯存時(shí)鐘周期。如果是SDRAM顯存,其時(shí)鐘周期為6ns,那么它的顯存頻率就為1/6ns=166 MHz。而對(duì)于DDR SDRAM或者DDR2、DDR3,其時(shí)鐘周期為6ns,那么它的顯存頻率就為1/6ns=166 MHz,但要了解的是這是DDR SDRAM的實(shí)際頻率,而不是我們平時(shí)所說的DDR顯存頻率。因?yàn)镈DR在時(shí)鐘上升期和下降期都進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,其一個(gè)周期傳輸兩次數(shù)據(jù),相當(dāng)于SDRAM頻率的二倍。習(xí)慣上稱呼的DDR頻率是其等效頻率,是在其實(shí)際工作頻率上乘以2,就得到了等效頻率。因此6ns的DDR顯存,其顯存頻率為1/6ns*2=333 MHz。具體情況可以看下邊關(guān)于各種顯存的介紹。
但要明白的是顯卡制造時(shí),廠商設(shè)定了顯存實(shí)際工作頻率,而實(shí)際工作頻率不一定等于顯存最大頻率。此類情況現(xiàn)在較為常見,如顯存最大能工作在650 MHz,而制造時(shí)顯卡工作頻率被設(shè)定為550 MHz,此時(shí)顯存就存在一定的超頻空間。這也就是目前廠商慣用的方法,顯卡以超頻為賣點(diǎn)。此外,用于顯卡的顯存,雖然和主板用的內(nèi)存同樣叫DDR、DDR2甚至DDR3,但是由于規(guī)范參數(shù)差異較大,不能通用,因此也可以稱顯存為GDDR、GDDR2、GDDR3。
顯存類型:顯存是顯卡上的關(guān)鍵核心部件之一,它的優(yōu)劣和容量大小會(huì)直接關(guān)系到顯卡的最終性能表現(xiàn)。可以說顯示芯片決定了顯卡所能提供的功能和其基本性能,而顯卡性能的發(fā)揮則很大程度上取決于顯存。無論顯示芯片的性能如何出眾,最終其性能都要通過配套的顯存來發(fā)揮。
顯存,也被叫做幀緩存,它的作用是用來存儲(chǔ)顯卡芯片處理過或者即將提取的渲染數(shù)據(jù)。如同計(jì)算機(jī)的內(nèi)存一樣,顯存是用來存儲(chǔ)要處理的圖形信息的部件。我們?cè)陲@示屏上看到的畫面是由一個(gè)個(gè)的像素點(diǎn)構(gòu)成的,而每個(gè)像素點(diǎn)都以4至32甚至64位的數(shù)據(jù)來控制它的亮度和色彩,這些數(shù)據(jù)必須通過顯存來保存,再交由顯示芯片和CPU調(diào)配,最后把運(yùn)算結(jié)果轉(zhuǎn)化為圖形輸出到顯示器上。
目前市場上主要以DDRII,DDRIII為主。而新一代的芯片則支持DDR4顯存。
顯存容量:顯存容量是顯卡上本地顯存的容量數(shù),這是選擇顯卡的關(guān)鍵參數(shù)之一。顯存容量的大小決定著顯存臨時(shí)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的能力,在一定程度上也會(huì)影響顯卡的性能。顯存容量也是隨著顯卡的發(fā)展而逐步增大的,并且有越來越增大的趨勢。顯存容量從早期的512KB、1MB、2MB等極小容量,發(fā)展到8MB、12MB、16MB、32MB、64MB,一直到目前主流的128MB、256MB和高檔顯卡的512MB,某些專業(yè)顯卡甚至已經(jīng)具有1GB的顯存了。
值得注意的是,顯存容量越大并不一定意味著顯卡的性能就越高,因?yàn)闆Q定顯卡性能的三要素首先是其所采用的顯示芯片,其次是顯存帶寬(這取決于顯存位寬和顯存頻率),最后才是顯存容量。一款顯卡究竟應(yīng)該配備多大的顯存容量才合適是由其所采用的顯示芯片所決定的,也就是說顯存容量應(yīng)該與顯示核心的性能相匹配才合理,顯示芯片性能越高由于其處理能力越高所配備的顯存容量相應(yīng)也應(yīng)該越大,而低性能的顯示芯片配備大容量顯存對(duì)其性能是沒有任何幫助的。
顯存位寬:顯存位寬是顯存在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)所能傳送數(shù)據(jù)的位數(shù),位數(shù)越大則瞬間所能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)量越大,這是顯存的重要參數(shù)之一。目前市場上的顯存位寬有64位、128位和256位三種,人們習(xí)慣上叫的64位顯卡、128位顯卡和256位顯卡就是指其相應(yīng)的顯存位寬。顯存位寬越高,性能越好價(jià)格也就越高,因此256位寬的顯存更多應(yīng)用于高端顯卡,而主流顯卡基本都采用128位顯存。
大家知道顯存帶寬=顯存頻率X顯存位寬/8,那么在顯存頻率相當(dāng)?shù)那闆r下,顯存位寬將決定顯存帶寬的大小。比如說同樣顯存頻率為500MHz的128位和256位顯存,那么它倆的顯存帶寬將分別為:128位=500MHz*128∕8=8GB/s,而256位=500MHz*256∕8=16GB/s,是128位的2倍,可見顯存位寬在顯存數(shù)據(jù)中的重要性。
顯卡的顯存是由一塊塊的顯存芯片構(gòu)成的,顯存總位寬同樣也是由顯存顆粒的位寬組成,。顯存位寬=顯存顆粒位寬×顯存顆粒數(shù)。顯存顆粒上都帶有相關(guān)廠家的內(nèi)存編號(hào),可以去網(wǎng)上查找其編號(hào),就能了解其位寬,再乘以顯存顆粒數(shù),就能得到顯卡的位寬。這是最為準(zhǔn)確的方法,但施行起來較為麻煩。
最大分辨率:顯卡的最大分辨率是指顯卡在顯示器上所能描繪的像素點(diǎn)的數(shù)量。大家知道顯示器上顯示的畫面是一個(gè)個(gè)的像素點(diǎn)構(gòu)成的,而這些像素點(diǎn)的所有數(shù)據(jù)都是由顯卡提供的,最大分辨率就是表示顯卡輸出給顯示器,并能在顯示器上描繪像素點(diǎn)的數(shù)量。分辨率越大,所能顯示的圖像的像素點(diǎn)就越多,并且能顯示更多的細(xì)節(jié),當(dāng)然也就越清晰。
最大分辨率在一定程度上跟顯存有著直接關(guān)系,因?yàn)檫@些像素點(diǎn)的數(shù)據(jù)最初都要存儲(chǔ)于顯存內(nèi),因此顯存容量會(huì)影響到最大分辨率。在早期顯卡的顯存容量只具有512KB、1MB、2MB等極小容量時(shí),顯存容量確實(shí)是最大分辨率的一個(gè)瓶頸;但目前主流顯卡的顯存容量,就連64MB也已經(jīng)被淘汰,主流的娛樂級(jí)顯卡已經(jīng)是128MB、256MB或512MB,某些專業(yè)顯卡甚至已經(jīng)具有1GB的顯存,在這樣的情況下,顯存容量早已經(jīng)不再是影響最大分辨率的因素,之所以需要這么大容量的顯存,不過就是因?yàn)楝F(xiàn)在的大型3D游戲和專業(yè)渲染需要臨時(shí)存儲(chǔ)更多的數(shù)據(jù)罷了。
現(xiàn)在決定最大分辨率的其實(shí)是顯卡的RAMDAC頻率,目前所有主流顯卡的RAMDAC都達(dá)到了400MHz,至少都能達(dá)到2048x1536的最大分辨率,而最新一代顯卡的最大分辨率更是高達(dá)2560x1600了。
另外,顯卡能輸出的最大顯示分辨率并不代表自己的電腦就能達(dá)到這么高的分辨率,還必須有足夠強(qiáng)大的顯示器配套才可以實(shí)現(xiàn),也就是說,還需要顯示器的最大分辨率與顯卡的最大分辨率相匹配才能實(shí)現(xiàn)。除了顯卡要支持之外,還需要顯示器也要支持。而CRT顯示器的最大分辨率主要是由其帶寬所決定,而液晶顯示器的最大分辨率則主要由其面板所決定。目前主流的顯示器,17英寸的CRT其最大分辨率一般只有1600x1200,17英寸和19英寸的液晶則只有1280x1024,所以目前在普通電腦系統(tǒng)上最大分辨率的瓶頸不是顯卡而是顯示器。
接口類型:接口類型是指顯卡與主板連接所采用的接口種類。顯卡的接口決定著顯卡與系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)傳輸?shù)淖畲髱挘簿褪撬查g所能傳輸?shù)淖畲髷?shù)據(jù)量。不同的接口決定著主板是否能夠使用此顯卡,只有在主板上有相應(yīng)接口的情況下,顯卡才能使用,并且不同的接口能為顯卡帶來不同的性能。
目前各種3D游戲和軟件對(duì)顯卡的要求越來越高,主板和顯卡之間需要交換的數(shù)據(jù)量也越來越大,過去的顯卡接口早已不能滿足這樣大量的數(shù)據(jù)交換,因此通常主板上都帶有專門插顯卡的插槽。假如顯卡接口的傳輸速度不能滿足顯卡的需求,顯卡的性能就會(huì)受到巨大的限制,再好的顯卡也無法發(fā)揮。顯卡發(fā)展至今主要出現(xiàn)過ISA、PCI、AGP、PCI Express等幾種接口,所能提供的數(shù)據(jù)帶寬依次增加。其中2004年推出的PCI Express接口已經(jīng)成為主流,以解決顯卡與系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)钠款i問題,而ISA、PCI接口的顯卡已經(jīng)基本被淘汰。目前市場上顯卡一般是AGP和PCI-E這兩種顯卡接口。
AGP是Accelerated Graphics Port(圖形加速端口)的縮寫,是顯示卡的專用擴(kuò)展插槽,它是在PCI圖形接口的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的。AGP規(guī)范是英特爾公司解決電腦處理(主要是顯示)3D圖形能力差的問題而出臺(tái)的。AGP并不是一種總線,而是一種接口方式。隨著3D游戲做得越來越復(fù)雜,使用了大量的3D特效和紋理,使原來傳輸速率為133MB/sec的PCI總線越來越不堪重負(fù),籍此原因Intel才推出了擁有高帶寬的AGP接口。這是一種與PCI總線迥然不同的圖形接口,它完全獨(dú)立于PCI總線之外,直接把顯卡與主板控制芯片聯(lián)在一起,使得3D圖形數(shù)據(jù)省略了越過PCI總線的過程,從而很好地解決了低帶寬PCI接口造成的系統(tǒng)瓶頸問題??梢哉f,AGP代替PCI成為新的圖形端口是技術(shù)發(fā)展的必然。
PCI Express(以下簡稱PCI-E)采用了目前業(yè)內(nèi)流行的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)串行連接,比起PCI以及更早期的計(jì)算機(jī)總線的共享并行架構(gòu),每個(gè)設(shè)備都有自己的專用連接,不需要向整個(gè)總線請(qǐng)求帶寬,而且可以把數(shù)據(jù)傳輸率提高到一個(gè)很高的頻率,達(dá)到PCI所不能提供的高帶寬。相對(duì)于傳統(tǒng)PCI總線在單一時(shí)間周期內(nèi)只能實(shí)現(xiàn)單向傳輸,PCI-E的雙單工連接能提供更高的傳輸速率和質(zhì)量,它們之間的差異跟半雙工和全雙工類似。
PCI-E的接口根據(jù)總線位寬不同而有所差異,包括X1、X4、X8以及X16,而X2模式將用于內(nèi)部接口而非插槽模式。PCI-E規(guī)格從1條通道連接到32條通道連接,有非常強(qiáng)的伸縮性,以滿足不同系統(tǒng)設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)傳輸帶寬不同的需求。此外,較短的PCI-E卡可以插入較長的PCI-E插槽中使用,PCI-E接口還能夠支持熱拔插,這也是個(gè)不小的飛躍。PCI-E X1的250MB/秒傳輸速度已經(jīng)可以滿足主流聲效芯片、網(wǎng)卡芯片和存儲(chǔ)設(shè)備對(duì)數(shù)據(jù)傳輸帶寬的需求,但是遠(yuǎn)遠(yuǎn)無法滿足圖形芯片對(duì)數(shù)據(jù)傳輸帶寬的需求。 因此,用于取代AGP接口的PCI-E接口位寬為X16,能夠提供5GB/s的帶寬,即便有編碼上的損耗但仍能夠提供約為4GB/s左右的實(shí)際帶寬,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過AGP 8X的2.1GB/s的帶寬。
盡管PCI-E技術(shù)規(guī)格允許實(shí)現(xiàn)X1(250MB/秒),X2,X4,X8,X12,X16和X32通道規(guī)格,但是依目前形式來看,PCI-E X1和PCI-E X16已成為PCI-E主流規(guī)格,同時(shí)很多芯片組廠商在南橋芯片當(dāng)中添加對(duì)PCI-E X1的支持,在北橋芯片當(dāng)中添加對(duì)PCI-E X16的支持。除去提供極高數(shù)據(jù)傳輸帶寬之外,PCI-E因?yàn)椴捎么袛?shù)據(jù)包方式傳遞數(shù)據(jù),所以PCI-E接口每個(gè)針腳可以獲得比傳統(tǒng)I/O標(biāo)準(zhǔn)更多的帶寬,這樣就可以降低PCI-E設(shè)備生產(chǎn)成本和體積。另外,PCI-E也支持高階電源管理,支持熱插拔,支持?jǐn)?shù)據(jù)同步傳輸,為優(yōu)先傳輸數(shù)據(jù)進(jìn)行帶寬優(yōu)化。
在兼容性方面,PCI-E在軟件層面上兼容目前的PCI技術(shù)和設(shè)備,支持PCI設(shè)備和內(nèi)存模組的初始化,也就是說過去的驅(qū)動(dòng)程序、操作系統(tǒng)無需推倒重來,就可以支持PCI-E設(shè)備。目前PCI-E已經(jīng)成為顯卡的接口的主流,不過早期有些芯片組雖然提供了PCI-E作為顯卡接口,但是其速度是4X的,而不是16X的,例如VIA PT880 Pro和VIA PT880 Ultra,當(dāng)然這種情況極為罕見。
由于顯卡核心工作頻率與顯存工作頻率的不斷攀升,顯卡芯片的發(fā)熱量也在迅速提升。顯示芯片的晶體管數(shù)量已經(jīng)達(dá)到,甚至超過了CPU內(nèi)的數(shù)量,如此高的集成度必然帶來了發(fā)熱量的增加,為了解決這些問題,顯卡都會(huì)采用必要的散熱方式。尤其對(duì)于超頻愛好者和需要長時(shí)間工作的用戶,優(yōu)秀的散熱方式是選擇顯卡的必選項(xiàng)目。
被動(dòng)式散熱
散熱方式:顯卡的散熱方式分為散熱片和散熱片配合風(fēng)扇的形式,也叫作主動(dòng)式散熱和被動(dòng)式散熱方式。一般一些工作頻率較低的顯卡采用的都是被動(dòng)式散熱,這種散熱方式就是在顯示芯片上安裝一個(gè)散熱片即可,并不需要散熱風(fēng)扇。因?yàn)檩^低工作頻率的顯卡散熱量并不是很大,沒有必要使用散熱風(fēng)扇,這樣在保障顯卡穩(wěn)定工作的同時(shí),不僅可以降低成本,而且還能減少使用中的噪音。
主動(dòng)式散熱
主動(dòng)式散熱除了在顯示芯片上安裝散熱片之外,還安裝了散熱風(fēng)扇,工作頻率較高的顯卡都需要這種主動(dòng)式散熱。因?yàn)檩^高的工作頻率就會(huì)帶來更高的熱量,僅安裝一個(gè)散熱片的話很難滿足散熱的需要,所以就需要風(fēng)扇的幫助,而且對(duì)于那些超頻使用的用戶和需要長時(shí)間使用的用戶來說就更重要了。
按照熱功學(xué)原理我們可以把目前顯卡的散熱方式分為軸流式散熱和風(fēng)道導(dǎo)流式散熱。其中軸流式散熱是最常見的散熱方式,這種散熱方式類似于CPU散熱器的散熱方式,主要靠采用高導(dǎo)熱系數(shù)的大面積金屬材質(zhì)散熱器來實(shí)現(xiàn)散熱。此外,廠商還會(huì)為散熱器配置散熱風(fēng)扇,散熱風(fēng)扇會(huì)按電機(jī)軸向吸收空氣并吹到散熱片上,從而達(dá)到高效率散熱的目的。不過,這種方式散發(fā)出的熱量最終還是要排放到機(jī)箱內(nèi),對(duì)機(jī)箱自身的散熱系統(tǒng)提出了較高的要求,當(dāng)機(jī)箱散熱效果不佳的時(shí)候,顯卡散熱效率也將會(huì)大打折扣。
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導(dǎo)流式散熱則是一種非常好的設(shè)計(jì),很多高檔游戲顯卡都采用了這種散熱方式,雖然該散熱系統(tǒng)的外形與軸流式有些相似,但其散熱效果卻是軸流式散熱系統(tǒng)不可比擬的。CHIP本次測試的顯卡中,升技生產(chǎn)的顯卡基本都采用了這種散熱方式,散熱片收集的熱量可以通過顯卡自身的專用導(dǎo)流風(fēng)道直接排到機(jī)箱的外部,既保證了顯卡的散熱效果,又不為機(jī)箱增加額外的熱負(fù)荷。
水冷散熱
水冷式散熱是一種成熟型的顯卡散熱方式,將液冷散熱技術(shù)應(yīng)用于計(jì)算機(jī)領(lǐng)域其實(shí)并非是因?yàn)轱L(fēng)冷散熱已經(jīng)發(fā)展到了盡頭,而是由于液體的比熱遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于空氣,因此液冷散熱器往往具備不錯(cuò)的散熱效果,同時(shí)在噪音方面也能得到很好的控制。顯卡水冷式散熱的話一般包含顯卡水冷頭、水冷循環(huán)泵、導(dǎo)熱液、換熱器等。
水冷散熱的原理與風(fēng)冷散熱其本質(zhì)是相同的,只是水冷利用循環(huán)液將GPU的熱量從水冷塊中搬運(yùn)到換熱器上再散發(fā)出去,代替了風(fēng)冷散熱的均質(zhì)金屬或者熱管,其中的換熱器部分又幾乎是風(fēng)冷散熱器的翻版。水冷散熱系統(tǒng)最大的特點(diǎn)有兩個(gè):均衡GPU的熱量和低噪聲工作。由于水的比熱容超大,因此能夠吸收大量的熱量而保持溫度不會(huì)明顯的變化,水冷系統(tǒng)中GPU的溫度能夠得到好的控制,突發(fā)的操作都不會(huì)引起GPU內(nèi)部溫度瞬間大幅度的變化,由于換熱器的表面積很大,所以只需要低轉(zhuǎn)速的風(fēng)扇對(duì)其進(jìn)行散熱就能起到不錯(cuò)的效果,因此水冷大多搭配轉(zhuǎn)速較低的風(fēng)扇,此外,水泵的工作噪聲一般也不會(huì)很明顯,這樣整體的散熱系統(tǒng)與風(fēng)冷系統(tǒng)相比就非常的安靜了。
顯卡水冷散熱器發(fā)展簡史和主要特征
從直接“裸奔”到被動(dòng)散熱,再到風(fēng)冷散熱和之后的水冷散熱等,顯卡的散熱技術(shù)一直在前進(jìn);而水冷散熱最初出現(xiàn)在上個(gè)世紀(jì)末的CPU領(lǐng)域,而且主要是玩家們的DIY嘗試,之后顯卡才逐漸用上,并且開始有廠商專門生產(chǎn)水冷散熱器了。技術(shù)的成熟,也使得水冷散熱從需要自行組裝的分體式發(fā)展到目前直接可用的一體式,降低了使用的操作門檻。
水冷式散熱設(shè)備(確切說應(yīng)該是“液冷散熱”)的組成一般包括了水冷頭、水冷循環(huán)泵、換熱器、導(dǎo)管和導(dǎo)熱液(如水)等等;具體的散熱的原理在本質(zhì)上其實(shí)與風(fēng)冷散熱是相同的,只是水冷利用導(dǎo)熱液將GPU的熱量從水冷塊中搬運(yùn)到換熱器上再散發(fā)出去,代替了風(fēng)冷散熱的均質(zhì)金屬或者熱管,只不過液體的比熱容遠(yuǎn)大于空氣,且換熱器的散熱效能也高于一般風(fēng)冷散熱器。
液冷散熱器的主要特點(diǎn)在于,其不僅具有高效的散熱性能,同時(shí)在噪音控制方面也有很好的表現(xiàn);至于其缺點(diǎn)也比較明顯,首先是費(fèi)用更高,并且使用更為不方便,更為不利的是,如果導(dǎo)熱液外漏則會(huì)損壞電腦內(nèi)部的線路板,甚至造成短路等危險(xiǎn)情況,而這風(fēng)險(xiǎn)隨著使用年限的增加會(huì)更大。
水冷散熱方案發(fā)展至今依然只是局限于極少部分的高端顯卡中,并沒有如當(dāng)初部分廠商的預(yù)測將會(huì)躋身主流行列。水冷未能流行主要是因?yàn)槠湓靸r(jià)高、占空間大且安裝不便,加上導(dǎo)熱液可能外漏的風(fēng)險(xiǎn),又增加了后期更換部件的成本。另外,如今顯卡的發(fā)展正朝著高性能和低功耗的方向前進(jìn),如Maxwell系列,這更可能減少對(duì)水冷的依賴;其它則包括了新散熱技術(shù)的進(jìn)步。
3D API:API是Application Programming Interface的縮寫,是應(yīng)用程序接口的意思,而3D API則是指顯卡與應(yīng)用程序之間的接口。3D API能讓編程人員所設(shè)計(jì)的3D軟件只要調(diào)用其API內(nèi)的程序,從而讓API自動(dòng)和硬件的驅(qū)動(dòng)程序溝通,啟動(dòng)3D芯片內(nèi)強(qiáng)大的3D圖形處理功能,從而大幅度地提高了3D程序的設(shè)計(jì)效率。
如果沒有3D API在開發(fā)程序時(shí),程序員必須要了解全部的顯卡特性,才能編寫出與顯卡完全匹配的程序,發(fā)揮出全部的顯卡性能。而有了3D API這個(gè)顯卡與軟件直接的接口,程序員只需要編寫符合接口的程序代碼,就可以充分發(fā)揮顯卡的不必再去了解硬件的具體性能和參數(shù),這樣就大大簡化了程序開發(fā)的效率。
同樣,顯示芯片廠商根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)計(jì)自己的硬件產(chǎn)品,以達(dá)到在API調(diào)用硬件資源時(shí)最優(yōu)化,獲得更好的性能。有了3D API,便可實(shí)現(xiàn)不同廠家的硬件、軟件最大范圍兼容。比如在最能體現(xiàn)3D API的游戲方面,游戲設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)時(shí),不必去考慮具體某款顯卡的特性,而只是按照3D API的接口標(biāo)準(zhǔn)來開發(fā)游戲,當(dāng)游戲運(yùn)行時(shí)則直接通過3D API來調(diào)用顯卡的硬件資源。
目前個(gè)人電腦中主要應(yīng)用的3D API有DirectX和OpenGL。DirectX目前已經(jīng)成為游戲的主流,市售的絕大部分主流游戲均基于DirectX開發(fā),例如《帝國時(shí)代3》、《孤島驚魂》、《使命召喚2》、《Half Life2》等流行的優(yōu)秀游戲。而OpenGL目前則主要應(yīng)用于專業(yè)的圖形工作站,在游戲方面歷史上也曾經(jīng)和DirectX分庭抗禮,產(chǎn)生了一大批的優(yōu)秀游戲,例如《Quake3》、《Half Life》、《榮譽(yù)勛章》的前幾部、《反恐精英》等,目前在DirectX的步步緊逼之下,采用OpenGL的游戲已經(jīng)越來越少,但也不乏經(jīng)典大作,例如基于OpenGL的《DOOM3》以及采用DOOM3引擎的《Quake4》等等,無論過去還是現(xiàn)在,OpenGL在游戲方面的主要代表都是著名的id Software。
不僅如此,顯卡還需要和cpu相匹配,這樣才能讓電腦發(fā)揮最大性能。
下面附上顯卡天梯圖來結(jié)束這篇文章吧!