PU（Graphics Processing Unit，圖形處理器）是個人電腦中僅次于CPU的重要芯片，其價格與復雜程度也不弱于CPU。當然對于這樣昂貴且重要的芯片，得到的用戶關注也不弱于CPU，好在我們也有與CPU-Z類似的GPU規格檢查工具——GPU-Z，它當然也就成為了很多媒體和消費者了解GPU及顯卡信息時常用的軟件。不過大家對GPU-Z中繁雜的項目真的了解嗎，它究竟反映了GPU及其周邊、顯卡的那些信息呢？下面我們就以這款軟件的信息為例，讓大家更深入的了解一下GPU吧。

○ 顯示卡頁面

● Name（名稱）

當然這一欄中的規格就是GPU的具體名稱了（圖1），如果同名GPU有不同的規格，例如NVIDIA GeForce GTX 1060有配置6GB和3GB不同的產品，其頻率等規格并不相同，那么也會在這一欄中顯示（圖2）。

如果希望進一步了解GPU，那么點擊旁邊的Lookup鍵，即可直接跳轉至TechPowerUp的網頁（圖3），其中不僅包括了這款GPU、公版顯卡的照片、具體信息等，還包括它與其他類似水平GPU的對比，以及一些比較典型的顯卡型號及參數。

● GPU

筆者認為這一欄的名稱應該改成核心編號，是廠商對顯示器核心的開發代號或編號。AMD GPU的代號和其CPU一樣，一般采用地名，但CPU多為大河名，而GPU則為島嶼/群島名稱，例如目前比較受關注的Radeon RX480的核心代號為“Ellesmere”（圖4），即為利斯摩爾島。

目前最流行的NVIDIA GPU，如圖1,2中所示，一般采用字母加編號的開發代號，第一位“G”表示GPU，第二位則表示了GPU世代，例如目前的Pascal核心世代，即為“P”，之前的“Maxwell”核心世代為“M”，“Kapler”核心世代則為“K”，“Fermi”核心世代當然就是“F”。數字編號則是表示這一GPU的定位，一般來講從低到高是定位從高端到低端的產品，這主要是因為GPU的發布順序一般是從旗艦到低端，例如圖1,2中的編號。

先發布旗艦型號，之后由高到低推出GPU的方式，也許和現在GPU的結構有關，現在的GPU的大量流水線可以看作是大量獨立的核心，而且采用了非常靈活的集群化設計（圖5），在推出低端產品時可以采用屏蔽N個核心集群的方式實現（圖6）。而在早期產品中，我們懷疑一些較低端的型號有可能就是有疵瑕的核心，通過屏蔽有疵瑕的核心群組或者降低頻率來實現穩定運行，所以會有先發布擁有較多核心集群的旗艦產品，后推出較少集群和較低頻率的低端型號的現象。

其實目前最大的GPU供應商是英特爾，GPU-Z對其內置核芯顯卡給出的核心代號實際上是其定位，與獨立顯卡GPU的核心代號意義不同。英特爾核芯顯卡以性能和配置從低到高分為GT1、GT2、GT3、GT4等，而在各代CPU中，相同定位的核芯顯卡配置是不同的，例如Haswell核心處理器集成的GT2核芯顯卡帶有20個EU，而Skylake核心處理器集成的GT2核芯顯卡擁有24個EU。

● Revision（修訂版）

這里顯示的是GPU的修訂版本，理論上講，任何小的修改都會影響到這里的數據。作為非常復雜的半導體芯片，GPU設計存在一些bug是在所難免的，廠商一般會通過軟硬件兩方面進行彌補，硬件方面當然就是進行設計的步進，如圖1,2中的芯片修訂次數較少，而圖4中的修訂次數顯然較多。當然上市芯片的修訂版本數不一定就是A0，所以圖4不一定說明這款芯片上市后有過大量的改動，很可能是測試過程中進行了大量修訂。

● Technology（工藝）

當然這里指的就是GPU的制造工藝，在上篇中我們已經提到，目前主要的芯片代工廠工藝長期落后于英特爾，所以NVIDIA和AMD的GPU長期被限制在28nm，直到2016年的新一代GPU才終于使用14/16nm工藝，也因此使芯片的功耗得以大幅降低，同時可以獲得更大的集成度。

● Die Size（核心面積）

核心面積是硅片的實際面積（圖7），晶體管數量越多當然硅片核心面積就越大，而制造工藝約精細，則硅片面積就越小，這一點在上篇中已經提及。盡管最外層的芯片封裝和硅片核心面積不一致，甚至不一定反應硅片的實際大小，例如AMD和英特爾的各代CPU，從外形上看，金屬封蓋的大小就很類似。好在近期的GPU并沒有在封裝上安裝頂蓋，我們可以直接看到最緊密的封裝（圖8），它與硅片結合緊密，基本可以反映出硅片的實際尺寸，例如比較NVIDIA GeForce GTX 980/1080的芯片，就可以看出采用更精細制造工藝的GTX 1080面積更小（圖9）。

● Release Date（推出日期）

盡管英文寫法相同，但從我們的測試看，這一欄中的數據應該不是芯片出廠日期，而是這一GPU型號的正式發布或上市日期。

● Transistors（晶體管）

此欄是芯片的晶體管數量，其中M是百萬（million）的縮寫，我們可以看到圖1,2,4中的GPU晶體管數量都非常龐大，均達到了數億個的量級。

● BIOS Version（BIOS版本）

此欄應該是顯卡的BIOS版本，從圖1,2,4可以看出，與主板的BIOS版本不同，顯卡版本號與GPU世代有關，但很難直接看出其推出日期等信息。

● Device ID（設備識別碼）

此欄顯示的是顯卡的設備識別碼，很多軟件其實就是通過這一代碼來識別硬件設備的，它對普通消費者來說意義不大，甚至可以通過BIOS進行欺騙。

● Subvendor（次級供貨商）

所謂的次級供貨商就是提供顯卡的廠商，與提供GPU的廠商有一定區別，不過在早期的公版旗艦卡上，我們可能會直接看到NVIDIA或AMD的“大名”，如圖1顯示的那樣。另外一些大型集團之下的子品牌會同時顯示，例如圖2中的Zotec（索泰）就是PC Partner（柏能）旗下的品牌。

●ROPs/TMUs（光柵化處理單元/紋理單元）

此欄中的數字分別是GPU中ROP和TMU的數目，ROPs的全稱為Raster Operations Units，中文即光柵化處理單元；TMUs的全稱是 Texture Mapping Units，即紋理單元。這兩個單元均位于GPU的核心集群中（圖10），可將GPU處理的數據轉換為用于顯示的圖像，光柵化處理單元將計算的頂點數據等轉換為符合分辨率的點，同時刪除不用顯示的部分，這樣才能進行輸出顯示，不過此時的輸出圖像只是一個框架，紋理單元的責任就是將紋理填充到架構中，形成可在平面顯示的，3D造型的外殼或皮膚。

雖然理論上講ROPs/TMUs的數目越多越好，但由于GPU架構的不同，各個廠商和各個世代的GPU設置有一定區別，會根據核心能力和最普遍的需求，并不存在必然的關系。

● Bus Interface（總線界面）

此欄說明的是顯卡接口的標準和實際插槽的標準，前一部分表示顯卡接口標準，近期顯卡基本都支持PCI-E 3.0標準，采用16通道接口。作為現在最流行的PC總線，PCI-E的最新規范為版本3.0，傳輸率達到8GHz|8GT/s，單通道的數據傳輸速度接近1GB/s，我們這里提到的顯卡使用16通道接口，說明其外部傳輸速度達到了16GB/s。

當然絕大多數PC顯卡也可以安裝到其他標準的PCI-E ×16插槽上，甚至只要電氣結構相同，PCI-E ×8插槽也可正常使用，例如圖1中的顯卡就插在一個PCI-E 1.1標準的×16插槽上（@×16 1.1），而很多支持雙顯卡系統的主板（圖11）也是采用了一個PCI-E ×16插槽和PCI-E ×8插槽，或者在使用單顯卡時在單插槽中使用16通道，插上雙顯卡后自動為兩個插槽各分配8個PCI-E通道。

在這一欄后的“？”是一個3D測試功能（圖12，13），因為很多顯卡有自動節能，在空閑時不會全速運行，因此檢測出來的PCI-E鏈接速度可能較低，通過一個小的3D測試使顯卡進入全速工作模式，以此來測得真實的PCI-E速度。

● Shader（渲染器）

雖然名字叫著色器，但實際上這一欄中是目前的GPU所含流處理器核心數量，這些流處理器已經遠不是最初的GPU著色器，而是具有一定的通用數據處理能力。我們在上一篇中提到的異構計算，就是利用了目前GPU的這種架構。

因為流處理器是GPU的主要運算單元，所以在同架構產品中，其數量的多寡也就意味著性能的高低，如果不是架構差別太大，臨近幾代同廠商GPU的性能也可以這樣衡量。當然由于流處理器的結構不同，AMD、NVIDIA和英特爾之間是不能通過這一數量來衡量性能高低的，例如圖1中的NVIDIA GeForce GTX 1070流處理器數量比圖4中的AMD Radeon RX480還要少一些，但前者性能顯然全面超越后者，而英特爾核芯顯卡的類似單元為EU（Execution Unit ，執行單元），單位性能要比AMD和NVIDIA的流處理器強得多，有人估算以數據吞吐能力等計算，一個EU可以相當于十多個，甚至更多獨顯GPU中的流處理器，所以一般產品只配置10～24個EU單元。

● DirectX Support（對DirectX支持）

DirectX的全稱為Direct eXtension，也有一些更簡化的稱呼是DX，它是由微軟公司創建的多媒體編程接口，被廣泛使用于Microsoft Windows和XBOX系列平臺上的游戲開發。其最新版本為DirectX 12。

對于顯卡來說，對DirectX版本的支持能力也是劃代的一個重要依據，不過由于最近幾代GPU的架構類似，所以很多針對DirectX 11的GPU也可以支持DirectX 12，不過效率一般。在針對性設計上，各家的表現也不一樣，例如最新一代GPU中，NVIDIA更偏向于針對傳統應用的效率，而AMD則偏向于對DirectX 12的優化，所以在同時支持DirectX 11/12的游戲中，N卡在DirectX 11模式下幀速更高，而A卡在DirectX 12模式下幀速更高。

● Pixel Fillrate/Texture Fillrate（像素填充率/紋理著色器）

和Shader這一指標一樣，所謂的Pixel Fillrate/Texture Fillrate也保持了很早以前GPU中還分為像素著色器（Pixel Shader）、紋理著色器（Texture Shader）時的稱呼，但在目前，它實際指的是能夠輸出到屏幕的像素/紋理數量，目前這一指標已經與所謂的Shader無關了，只考慮ROPs/TMUs（光柵化處理單元/紋理單元）和運行頻率，顯示的數據其實分別為光柵化處理單元和紋理單元與運行頻率的乘積。

● Memory Type（顯存類型）

顯存雖然與內存顆粒類似，但采用不同的運行模式，等效頻率、帶寬等遠高于PC內存，且在名稱方面并不是嚴格對應的，例如曇花一現的GDDR4和目前的主流GDDR5技術都更接近DDR3。

在顯存類型后標注的是顯存顆粒的廠商，從圖1,2,4顯然可以看出，在GDDR5顆粒（圖14）領域，三星顯然是個中翹楚，這三款典型顯卡的GDDR5顆粒都由三星提供。

● Bus Width（總線位寬）

這里的數據指的是顯卡上顯存的位寬，這一數據表示顯存與GPU之間交換數據時，可以一次性交換的數據量。在同代GPU中，這一指標同樣反映著GPU的檔次，越高端的GPU顯存位寬越高，配合顯存的高運行頻率，可以與顯存進行高速數據交換，配合GPU的高速運行。

● Memory Size（顯存容量）

與PC內存類似，顯存的作用就是在GPU高速運行和數據處理時作為數據暫存的空間。當然強大的GPU也就需要大容量的顯存進行配合，因為高分辨率或特別復雜的圖形數據也是非常占空間的。從目前的游戲實際需求來看，4K分辨率時，游戲需要的顯存已經達到3.5GB以上（圖15），因此中高端顯卡至少需要4GB的顯存才能滿足要求，考慮到未來的需求，最好配置6GB甚至更高容量的顯存。

● Bandwidth（帶寬）

所謂的顯存帶寬就是理論上每秒鐘GPU和顯存交換的數據量，這一數據就是總線位寬和顯存有效速度的乘積。注意顯存位寬采用了Bit（字節）作為單位，而帶寬采用Byte（字符），所以其數值還需要進行換算，即1Byte=8Bit。

● Driver Version（驅動程序版本）

在這一欄中除了驅動程序的版本，也顯示了用戶目前所使用的操作系統版本，當然在目前，針對的操作系統版本也確實是顯示卡驅動的一個重要參數，可以說確實屬于驅動程序版本的一部分。

● GPU Clock/Memory/Boost（GPU/顯存/突發時鐘）

GPU Clock和Memory是GPU和顯存在目前設置下的默認頻率而不是真正的實時運行速度，如果進行了超頻，或在某些廠商的驅動程序中選擇了不同頻率的場景模式（圖16），都會引起這3欄中數據的變化。

Boost頻率是GPU在安全溫度下自行超頻的頻率，可以應付一些突發的高端圖形需求，但無法長時間持續。

● Default Clock/Memory/Boost（默認GPU/顯存/突發頻率時鐘）

這一行中的3個數據是顯卡的默認運行頻率，與顯卡本身的設置有關，并不一定是GPU廠商的標準設置。

● AMD CrossFire/NVIDIA SLI（AMD/NVIDIA雙卡互聯）

這一欄中顯示的是顯卡是否采用了雙卡互聯模式，并非是顯卡是否能支持這一模式。

● Computing（處理能力）

GPU-Z提供了4種GPU可以參與的非圖形計算功能，在支持的功能前方框內帶有“√”，即表示支持這一功能，其中“OpenCL”全稱為Open Computing Language（開放運算語言），就是我們前面提到多次的異構計算功能。“CUDA”全稱為Compute Unified Device Architecture（統一計算設備架構），是NVIDIA推出的通用并行計算架構，包括軟件和相應的硬件架構，讓GPU能夠參與解決復雜的計算而不是只能處理圖形。使用C++和FORTRAN語言都能編寫CUDA架構程序，相應程序在支持CUDA架構的NVIDIA GPU上可以獲得很高的運行效率和性能。

“PhysX”的讀音和“Physics（物理）”一樣，可以看做是后者的變體寫法，它是AGEIA公司開發的物理運算引擎，可以讓3D場景中的物體運動、碰撞效果更自然。NVIDIA收購AGEIA公司后，PhysX引擎也就成為NVIDIA GPU支持的物理引擎。從圖4的測試結果可以看到，AMD目前并不支持這一引擎，其GPU支持的是Havok物理引擎，不過這一能力并未被歸入GPU-Z的檢測中。

從名稱就可以看出，DirectCompute是包含在DirectX中的功能，它也是一種用于GPU通用計算的應用程序接口。在圖1,2,4中我們看到的DirectCompute 5.0，是集成在DirectX 11內的版本。

● 顯卡選擇欄

如果在電腦中存在多個顯卡（在目前的電腦中非常常見），那么點擊GPU-Z的最下方的顯卡欄，就會出現一個下拉菜單。GPU-Z的默認顯卡一般是獨立顯卡，我們可以通過這一功能選擇處理器內置顯示單元。

○ Sensors（傳感器）頁面

在這一頁面中，我們可以看到顯卡、GPU等部分集成的多個傳感器的實時數據（圖17），我們可以選擇希望看到的傳感器數據和刷新速度（圖18），也可以選擇希望看到的數據類型（圖19）。另外我們如果點擊頁面下部Log to file前的選擇框，就會生成一個GPU-Z Sensor Log.txt的文件，其存儲目錄和文件名均可選。

○ 總結

通過GPU-Z，我們可以比較全面地了解顯卡的信息，為選購、比較顯卡提供參考。另外比較有趣的是，GPU-Z還自帶抓圖功能，大概是喜歡曬顯卡的用戶比較多吧。但需要注意的是，GPU-Z取得的很多信息是來自顯卡BIOS以及識別BIOS信息后從信息庫獲得的標準信息，所以如果顯卡BIOS被刷入其他信息的話，就會出現顯卡信息錯誤的情況，如果希望了解顯卡準確信息，還需要使用其他軟件，從多個方面對顯卡進行考察。