2016-9-1 科协技术部 科协系列教程
科协系列教程五： 常见显卡的品鉴
显卡，与其名称相称地，承担着输出显示图形的任务。作为计算机中最为重要的组成部分之一，显卡通过与主板的连接，将计算机的数字信号转换成模拟信号，从而使显示器显示出相应的图像。同时，显卡还具有图像处理能力，可协助CPU工作，从而提高整体的运算速度。
如何挑选一枚劲大好使的“核弹”
1 显卡的主要类别
首先，从独立性的角度来讲，显卡分为集成显卡与独立显卡两种。集成显卡多集成在主板之上，一般来讲性能不是很强大，只能满足一般应用，但功耗低发热小。而与之相对的，独立显卡则安插于主板的扩展插槽之上，性能也相对强大，部分中高端独显还需要电源的独立供电。
特别地，市面上还有一种以intel酷睿I系列为代表的核芯显卡独立于传统集显之外。核显将图形核心整合在处理器当中，进一步加强了图形处理的效率，并精简了集成显卡的三芯片解决方案，有效降低了核心组件的整体功耗，更利于延长笔记本的续航时间。
2 显卡的主要性能指标
① 制造工艺：即GPU生产时，电子元件加工、连接等操作的精度，现今多以nm为单位进行衡量。显然，精度越高，代表着生产工艺越先进，从而可以在同样的材料中制造更多的电子元件，提高芯片的集成度，并降低芯片的功耗。例如，目前英伟达最新一代的GTX1080便采用了16nm FinFET工艺，制造的精密程度可见一斑。
② 核心频率（或主频）：即显示核心的工作频率。在同级别的芯片下，核心频率高的则性能要强一些。但值得注意的是，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。比如GTS250的核心频率达到了750MHz，要比GTX260+的576MHz高，但在性能上GTX260+绝对要强于GTS250。
③ 显存（包含显存容量、显存频率和位宽等参数）：即显卡上用来存储图形信息的内存，其主要功能就是暂时储存显示芯片要处理的数据和处理完毕的数据。显存的性能由其显存容量和带宽两个因素共同决定。
首先，不难理解的是，性能越强的核心对显存容量的需求也就越高，反之，一个较为落后、低效的核心不管拥有多么充沛的显存容量都无法改变其颓势，而大显存配弱核心恰恰是显卡厂商在清理库内落后积货的常用手段。
其次，我们来谈一谈带宽这档子事。事实上，很多人容易把带宽和位宽这两个概念搞混淆。带宽由显存频率和位宽两个因素所决定，计算公式为：带宽=频率X位宽/8。举个例子，两块核心和显存容量相同的显卡，卡1的显存为DDR3 1600MHz频率和128位宽；卡2的显存为DDR2 800MHZ频率和256位宽。看上去两者显存参数不同，但通过公式计算得出，两者都是25.6G/S的带宽，性能是几乎相同的。
④ 流处理器单元
DX10面世以来，人们提出了“统一渲染架构”，显卡取消了传统的“顶点管线”和“像素管线”，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。
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，Nvidia和AMD-ATI也在不断地增加显卡的流处理器数量使显卡的性能达到跳跃式增长。但两家厂商的流处理器的数量不可直接比较，原因在于二者GPU的架构存在着较大的不同。
3 主流独显的命名方式
如果你觉得凭借上述参数来品鉴显卡还是略显麻烦的话，那么直接用显卡的大名来决一雌雄就有了用武之地啦。众所周知，目前市面上显示芯片的两大主流品牌分别是NVIDIA（英伟达）和AMD（也就是ATI），而这两大厂商对自己发行显卡的命名规则虽千差万别，却都能将一款产品的世代更替、高端与否亦或是性能特点展现出来。
① 首先，我们来聊聊英伟达显卡的命名。前文曾提到，业界抛弃了顶点管线和像素管线后，迎来 了CUDA通算时代，自那时起，英伟达消费级显卡的命名规则基本为“前缀+世代+等级+后缀”。
前缀：GTX为中高端性能级显卡，如GTX980；GTS为GT的加强版，但弱于GTX，如GTS450； GT为低端产品，如GT710；最后是G或GF（代表GeForce）为入门级产品，如G210 。
世代：表示一款显卡属于英伟达的第几代产品，数字越大，代数越新，而不同世代的显卡使用的工艺和架构都存在着一些差异。目前最新的代数为10，但必须注意的是，英伟达在CUDA通算时代桌面消费级显卡中并没有1、3、8系。
等级：同一代的显卡中，数字越大表示性能越强。一般从10到40为低端版本，50为过渡，60和 70为主流高端版本，而80和90则为同代中的旗舰了。这里也要提到的是，有的等级末位为5，这代表着在原有等级基础之上做出改进的版本。
后缀：常见的后缀有“Ti”和“SE”，其中Ti指高端加强版，而SE则是精简版。
举个例子，显卡型号为“GTX980Ti”，就意味着该产品属于第九代的旗舰性能级显卡，且为加强版，不过当然了，其价格也是相当不菲。
② 与N卡类似，A卡的命名方式在经过改革之后也基本遵循“前缀+世代+等级+后缀”的规律。
前缀：R前缀，代表档次，R9代表高端独显，R7代表中端独显或高端核显，R5代表低端独显或中 端核显，R3代表低端集显。
世代：与N卡类似，数字越大意味着代数更新，一般每隔1至2年，A卡都会有新的一代产品发售。
等级：与N卡类似，90代表最高档次，由此递减为70、50等较低档次。
后缀：不同于N卡，A卡的后缀多为“X”，用于体现核心的完整度。一般带“X”的为完整核心，不 带“X”则为删减一次规格的显卡。
当然，有些时候非同代显卡之间，亦或是不同品牌之间显卡性能的比较，是很难直接判断的。这个时候，我们可以直接在网上搜索最新的显卡天梯图，从而一目了然地获取相关资讯。
4 显卡性能的检验
面对着好不容易捧回家的显卡，我们又如何检验其是否物有所值呢？这里我们介绍两款最为常见而权威的软件，量化地帮助大家一窥核弹的飒爽英姿。
① GPU-Z：这款软件可以直观的体现出我们显卡的性能参数，以及显卡温度和显存占用等基本 数据，帮助我们监测硬件状态。
② 3DMark：该软件是测试显卡最权威的软件之一，十分具有公信力。除了给出测试分数，其还 会同时给出每个场景测试期间的实时曲线图，全程记录帧率、CPU温度、GPU温度以及CPU功耗。
