你对显卡了解多少呢？

龙飞电脑工作室

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& f; Q, i2 K1 @1 F6 J显卡（Graphics Card），也称为图形处理器（GPU），是一种用于处理和生成计算机图像的硬件设备。显卡在计算机系统中的作用至关重要。显卡可以用在游戏、视频编辑、3D建模和渲染、科学计算等领域,能够提升计算机的图形处理能力。


) G3 W# |% D  D$ f+ d+ W( e显卡根据其用途和性能可以分为以下几类：

集成显卡：集成在CPU或主板上的图形处理单元，性能较低，适合普通办公和基础娱乐用途。
. i" X2 R# C& C/ X: L; v1 A独立显卡：独立的显卡，性能较高，适合游戏、专业图形处理和科学计算等需要高图形处理能力的应用。
* A- D2 i3 w9 A) j9 X* w2 y专业显卡：专为专业应用设计，如CAD、3D建模、视频编辑和科学计算等，具有更高的精度和稳定性。
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显卡基本组成结构
2 {5 B+ o6 S! \7 H+ A1 {" |图形处理器（GPU）：显卡的核心组件，负责执行图形处理和计算任务。它具有高度并行的处理能力，适合处理大量的图形数据和复杂计算。
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显存（VRAM）：用于存储图形数据和帧缓冲区。显存的容量和速度对显卡性能有很大影响。
& L/ |$ _/ J* Z2 v2 P2 [; |电路板（PCB）：显卡的基础结构，承载着GPU、显存和其他电子元件，并提供电源和信号传输通道。
接口：显卡通过接口与计算机主板和显示器连接。常见的接口有PCIe（与主板连接）和HDMI、DisplayPort、DVI（与显示器连接）。
+ {1 R9 Y6 y0 {) l, n; c$ O散热系统：主要分为风冷和水冷两种，用于冷却GPU和显存，确保显卡在高负载下稳定运行。
. s' }" [2 i, p* N风冷散热：适用于一般用户、预算有限的用户以及不进行超频的情况。对于大多数普通使用场景，风冷已经足够。
- b* V5 Q2 y, i4 R. _3 u水冷散热：适用于高性能用户、超频用户以及追求低噪音和美观的用户。特别是在显卡长期高负荷运行的情况下，水冷散热效果更佳。

) A7 D9 W3 O3 N( c9 \% V显存
  ^. Z3 _* l+ C: N, n) s% @显存颗粒是显存的物理存储组成单元，主要用于存储图形数据和帧缓冲数据。显存颗粒的性能和容量直接影响显卡的整体性能，尤其是在高分辨率和高画质设置下。
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显存类型
常见显存颗粒类型和品牌：
% x' y9 {! a' r8 I( B* i( s, U  ZGDDR5：速度快，功耗适中，性价比高，曾是主流显存类型。主要品牌有三星（Samsung）、海力士（Hynix）、美光（Micron）。

0 N+ D9 ~7 f! M1 W9 JGDDR5X：GDDR5的升级版，具有更高的频率和带宽。主要由美光（Micron）生产。
4 w4 ~' O5 H9 s5 z5 o* S, ^4 f! B% \GDDR6：最新一代GDDR显存，广泛应用于高端显卡，提供更高的频率和带宽，当前主流的显存类型。主要品牌有三星（Samsung）、海力士（Hynix）、美光（Micron）。
  M% w  _+ ]% c1 \7 SGDDR6X：GDDR6的升级版，提供更高的性能，主要用于高端显卡，主要由美光（Micron）生产。
6 L( _$ r5 _8 D- @, c2 mHBM：高带宽、低功耗，主要用于高端显卡和专业计算。主要品牌有SK海力士（SK Hynix）、三星（Samsung）。

显存容量
/ F3 P& |1 Q6 _5 e显存容量指的是显卡上安装的显存芯片的总容量，通常以GB（千兆字节）为单位。显存容量越大，显卡能存储更多的图形数据，有助于处理高分辨率和复杂的图形任务。

* h: ?9 }/ b$ G# `( E3 f7 N常见容量有2GB、4GB、6GB、8GB、12GB、16GB及以上。
# S: y1 C" ?% ]' @7 N/ o适用场景：
) H; ?0 g) |$ }  b) v3 }2GB/4GB：适合一般办公和普通游戏。
$ G1 T2 |2 A. D* k- m: Y6GB/8GB：适合中高端游戏和图形处理。
9 S, M1 ?! j$ f9 Z* q! c( v: D, E12GB及以上：适合专业图形设计、视频编辑和高端游戏。

显存位宽
) C  y2 c& A! x显存位宽指的是显存与显卡GPU之间单次传输的数据量，以bit（位）为单位。位宽越大，显卡的数据传输速度越快，整体性能越好。
常见位宽有64bit、128bit、192bit、256bit、384bit、512bit。

位宽越大，显存带宽（即数据传输速率）越高，对显卡性能提升明显。
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! r1 g& P: o! r" h显存频率：
' _0 F- l- y. ]4 D1 D( N显存频率指的是显存工作每秒传输的周期数，通常以MHz（兆赫兹）或GHz（千兆赫兹）为单位。显存频率越高，显存的数据传输速度越快。频率越高，处理速度越快。
- }( ?# \( c' O8 `& j: `常见频率有1500MHz、2000MHz、3000MHz、4000MHz及以上。
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) Y. e% D9 c' z2 ]7 A+ n显存带宽
带宽是显存和GPU之间的数据传输速度，带宽越高，数据传输效率越高。而显存的总带宽是由频率、位宽、显存类型共同决定的。一般游戏画面分辨率越高，贴图和模型越精致，对显存容量和带宽的要求越高。
在显存够用的情况下，显卡的性能还是由显卡核心的GPU来决定。


图形处理器GPU
GPU芯片主要厂商
. |6 _4 y# ?! Z: a, j1 v& F) S英伟达（NVIDIA）：GPU市场的领军企业，广泛应用于游戏、专业图形、数据中心和AI计算领域。主要产品系列包括GeForce系列（面向游戏和消费市场）、NVIDIA RTX A系列（面向专业图形工作站）和NVIDIA A系列（面向数据中心和科学计算）。
超威（AMD）：主要产品系列包括Radeon（面向游戏和消费市场）、Radeon Pro（面向专业图形工作站）、Radeon Instinct系列（面向数据中心和科学计算）。
英特尔（Intel）：近年来也开始进入独立显卡市场，主要产品系列包括Intel Iris Xe（用于笔记本电脑和轻薄设备的集成和低功耗独立显卡）和Intel Arc系列（覆盖游戏和专业应用的高性能独立显卡）。
5 `1 W* W8 _7 |5 a- S9 t摩尔线程（Moore Threads）：成立于2020年，一家中国的GPU芯片设计公司，专注于研发高性能图形处理器和计算芯片，主要面向消费级和专业市场。主要产品系列包括：MThreads系列
寒武纪：一家中国领先的AI芯片设计公司，专注于开发高性能AI处理器和加速卡，提供适用于边缘计算和数据中心的高性能AI芯片。
华为海思：华为旗下的芯片设计公司，不仅在移动设备SoC中集成了强大的GPU，还开发了专门用于AI训练和推理的Ascend系列芯片，覆盖从消费级到企业级和专业市场。
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GPU结构
GPU是由成千上万个微小的晶体管组成的集成电路。台积电（TSMC） 是全球领先的半导体制造公司，专门为其他公司提供芯片代工服务，它有世界上最先进的半导体制造工艺，包括7nm、5nm和即将量产的3nm工艺。全球众多知名半导体公司设计GPU的架构和逻辑电路，然后由台积电利用先进的制造工艺将设计转化为实际的芯片。
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8 l- H! [9 y8 A; w流式处理器：占大部分面积，负责几乎所有图像运算，显卡流处理器越多，频率越高，性能越强。
视频解码器：它把0101的二进制数据转换成连续播放的视频画面。如果解码器性能过弱，就可能在播放视频时出现卡顿掉帧问题；
3 ?- W' w8 u9 X! I. e- z: W, R, K# c视频编码器：它可以把视频数据以新的编码方式压缩成期望格式和大小。如果编码器过弱，则会在剪辑视频导出时浪费过多的时间；
显存控制器：让GPU和显卡得以顺利交互数据；
PCIe控制器：让显卡能和主板上的CPU、内存硬盘等其他元器件交互数据。

" P! o  ~. w6 |9 tCPU与GPU比对：
$ R0 k  P, N( ^  n3 q, P3 F( v7 z  RCPU核心像经验丰富的数学家，能处理更多复杂的任务。
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GPU核心更像小学生，适合做简单的并行计算。

  m. J" Y) \3 }6 z7 S2 M/ R6 Q显卡品牌



显卡品牌众多，不同品牌和系列的显卡在性能、散热、价格等方面各有优势。
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桌面显卡性能天梯图
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