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顯存,全稱顯示內存,即顯示卡專用內存。顯存對於顯卡就好比內存對於整台電腦,地位非常重要,它負責存儲顯示晶元需要處理的各種數據。顯存容量的大小、性能的高低,直接影響著電腦的顯示效果。目前,工作站顯卡常用的顯存類型有以下幾種。顯存是顯卡上的關鍵核心部件之一,它的優劣和容量大小會直接關係顯到卡的最終性能表現。可以說顯示晶元決定了顯卡所能提供的功能和其基本性能,而顯卡性能的發揮則很大程度上取決於顯存。無論顯示晶元的性能如何出眾,最終其性能都要通過配套的顯存來發揮。

1 顯存 -基本概述

顯存顯存

顯存,也被叫做幀緩存,它的作用是用來存儲顯卡晶元處理過或者即將提取的渲染數據。如同計算機的內存一樣,顯存是用來存儲要處理的圖形信息的部件。我們在顯示屏上看到的畫面是由一個個的像素點構成的,而每個像素點都以4至32甚至64位的數據來控制它的亮度和色彩,這些數據必須通過顯存來保存,再交由顯示晶元和CPU調配,最後把運算結果轉化為圖形輸出到顯示器上。顯存和主板內存一樣,執行存貯的功能,但它存貯的對像是顯卡輸出到顯示器上的每個像素的信息。顯存是顯卡非常重要的組成部分,顯示晶元處理完數據後會將數據保存到顯存中,然後由RAMDAC(數模轉換器)從顯存中讀取出數據並將數字信號轉換為模擬信號,最後由屏幕顯示出來。在高級的圖形加速卡

顯存顯存

中,顯存不僅用來存儲圖形數據,而且還被顯示晶元用來進行3D函數運算。在nVIDIA等高級顯示晶元中,已發展出和CPU平行的「GPU」(圖形處理單元)。「T&&L」(變形和照明)等高密度運算由GPU在顯卡上完成,由此更加重了對顯存的依賴。由於顯存在顯卡上所起的作用,顯然顯存的速度和帶寬直接影響到顯卡的整體速度。顯存作為存貯器也和主板內存一樣經歷了多個發展階段,甚至可以說顯存的發展比主板內存更為活躍,並有著更多的品種和類型。現在被廣泛使用的顯存類型是SDRAM和SGRAM,從去年開始,性能更加優異的DDR內存首先被應用到顯卡上,促進了顯卡整體性能的提高。DDR以在顯卡上的成功為先導,全面發展到了主板系統,現在,一個DDR「獨領風騷三兩年」的時代即將呈現在世人面前。

2 顯存 -主要產生

顯存顯存

顯卡主要由PCB板、圖形晶元(GPU)、顯存構成。圖形晶元相當於電腦的CPU,不過它的主要任務是處理顯示信息,在處理信息的過程中,它會產生大量的臨時數據(未處的、正在處理的、已經處理完成的),這就需要一個專門的地方來存放這些臨時數據,那就是顯存了,它也可能是一個晶元,也可能只是晶元的一部分,這要看硬體的設計(獨立顯卡和集成顯卡)。至於察看顯存大小。在開機時候一般都有顯示。也可以在桌面上點擊屬性--設置--高級--適配器--查看「內存大小」(以常用的XP系統為例)。

PCB:就是印刷電路板(Printed circuit board,PCB)。它幾乎會出現在每一種電子設備當中。如果在某樣設備中有電子零件,它們都是鑲在大小各異的PCB上的。除了固定各種小零件外,PCB的主要功能是提供上頭各項零件的相互電氣連接。隨著電子設備越來越複雜,需要的零件自然越來越多,PCB上頭的線路與零件也越來越密集了。裸板(上頭沒有零件)也常被稱為「印刷線路板Printed Wiring Board(PWB)」。板子本身的基板是由絕緣隔熱、並不易彎曲的材質所製作成。在表面可以看到的細小線路材料是銅箔,原本銅箔是覆蓋在整個板子上的,而在製造過程中部份被蝕刻處理掉,留下來的部份就變成網狀的細小線路了。這些線路被稱作導線(conductor pattern)或稱布線,並用來提供PCB上零件的電路連接。通常PCB的顏色都是綠色或是棕色,這是阻焊漆(solder mask)的顏色。是絕緣的防護層,可以保護銅線,也可以防止零件被焊到不正確的地方。在阻焊層上還會印刷上一層絲網印刷面(silk screen)。通常在這上面會印上文字與符號(大多是白色的),以標示出各零件在板子上的位置。絲網印刷面也被稱作圖標面(legend)。

3 顯存 -工作原理

顯存顯存

顯卡的工作原理是:在顯卡開始工作(圖形渲染建模)前,通常是把所需要的材質和紋理數據傳送到顯存裡面,開始工作時候(進行建模渲染),這些數據通過AGP匯流排進行傳輸,顯示晶元將通過AGP匯流排提取存儲在顯存裡面的數據,除了建模渲染數據外還有大量的頂點數據和工作指令流需要進行交換,這些數據通過RAMDAC轉換為模擬信號輸出到顯示端,最終就是我們看見的圖像。顯示晶元性能的日益提高,其數據處理能力越來越強,使得顯存數據傳輸量和傳輸率也要求越來越高,顯卡對顯存的要求也更高。對於現在的顯卡來說,顯存是承擔大量的三維運算所需的多邊形頂點數據以及作為海量三維函數的運算的主要載體,這時顯存的交換量的大小,速度的快慢對於顯卡核心的效能發揮都是至關重要的,而如何有效地提高顯存的效能也就成了提高整個顯示卡效能的關鍵。

4 顯存 -區別種類

顯存顯存實物圖片參數

作為顯示卡的重要組成部分,顯存一直隨著顯示晶元的發展而逐步改變著。從早期的EDORAM、MDRAM、SDRAM、SGRAM、VRAM、WRAM等到今天廣泛採用的DDR SDRAM顯存經歷了很多代的進步。目前市場中所採用的顯存類型主要有SDRAM,DDR SDRAM,DDR SGRAM三種。SDRAM顆粒目前主要應用在低端顯卡上,頻率一般不超過200MHz,在價格和性能上它比DDR都沒有什麼優勢,因此逐漸被DDR取代。DDR SDRAM是市場中的主流(包括DDR2和DDR3),一方面是工藝的成熟,批量的生產導致成本下跌,使得它的價格便宜;另一方面它能提供較高的工作頻率,帶來優異的數據處理性能。至於DDR SGRAM,它是顯卡廠商特別針對繪圖者需求,為了加強圖形的存取處理以及繪圖控制效率,從同步動態隨機存取內存(SDRAM)所改良而得的產品。SGRAM允許以方塊 (Blocks) 為單位個別修改或者存取內存中的資料,它能夠與中央處理器(CPU)同步工作,可以減少內存讀取次數,增加繪圖控制器的效率,儘管它穩定性不錯,而且性能表現也很好,但是它的超頻性能很差勁,目前也極少使用。

FPM DRAM(Fast Page Mode RAM): 快速頁面模式內存。是一種在486時期被普遍應用的內存(也曾應用為顯存)。72線、5V電壓、帶寬32bit、基本速度60ns以上。它的讀取周期是從DRAM陣列中某一行的觸發開始,然後移至內存地址所指位置,即包含所需要的數據。第一條信息必須被證實有效后存至系統,才能為下一個周期作好準備。這樣就引入了「等待狀態」,因為CPU必須傻傻的等待內存完成一個周期。FPM之所以被廣泛應用,一個重要原因就是它是種標準而且安全的產品,而且很便宜。但其性能上的缺陷導致其不久就被EDO DRAM所取代,此種顯存的顯卡已不存在了。

EDO (Extended Data Out) DRAM,與FPM相比EDO DRAM的速度要快5%,這是因為EDO內設置了一個邏輯電路,藉此EDO可以在上一個內存數據讀取結束前將下一個數據讀入內存。設計為系統內存的EDO DRAM原本是非常昂貴的,只是因為PC市場急需一種替代FPM DRAM的產品,所以被廣泛應用在第五代PC上。EDO顯存可以工作在75MHz或更高,但是其標準工作頻率為66 MHz,不過其速度還是無法滿足顯示晶元的需要,也早成為「古董級」產品上才有的顯存。

 SGRAM是Synchronous Graphics DRAM的縮寫,意思是同步圖形RAM是種專為顯卡設計的顯存,是一種圖形讀寫能力較強的顯存,由SDRAM改良而成。它改進了過去低效能顯存傳輸率較低的缺點,為顯示卡性能的提高創造了條件。SGRAM讀寫數據時不是一一讀取,而是以"塊"(Block)為單位,從而減少了內存整體讀寫的次數,提高了圖形控制器的效率。但其設計製造成本較高,更多的是應用於當時較為高端的顯卡。目前此類顯存也已基本不被廠商採用,被DDR顯存所取代。

顯存顯存

SDRAM,即Synchronous DRAM(同步動態隨機存儲器),曾經是PC電腦上最為廣泛應用的一種內存類型,即便在今天SDRAM仍舊還在市場佔有一席之地。既然是「同步動態隨機存儲器」,那就代表著它的工作速度是與系統匯流排速度同步的。SDRAM內存又分為PC66、PC100、PC133等不同規格,而規格後面的數字就代表著該內存最大所能正常工作系統匯流排速度,比如PC100,那就說明此內存可以在系統匯流排為100MHz的電腦中同步工作。與系統匯流排速度同步,也就是與系統時鐘同步,這樣就避免了不必要的等待周期,減少數據存儲時間。同步還使存儲控制器知道在哪一個時鐘脈衝期由數據請求使用,因此數據可在脈衝上升期便開始傳輸。SDRAM採用3.3伏工作電壓,168Pin的DIMM介面,帶寬為64位。SDRAM不僅應用在內存上,在顯存上也較為常見。SDRAM可以與CPU同步工作,無等待周期,減少數據傳輸延遲。優點:價格低廉,曾在中低端顯卡上得到了廣泛的應用。SDRAM在DDR SDRAM成為主流之後,就風光不再,目前則只能在最低端的產品或舊貨市場才能看到此類顯存的產品了。

DDR顯存分為兩種,一種是大家習慣上的DDR內存,嚴格的說DDR應該叫DDR SDRAM。另外一種則是DDR SGRAM,此類顯存應用較少、不多見。

DDR SDRAM人們習慣稱DDR SDRAM為DDR。DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的縮寫,是雙倍速率同步動態隨機存儲器的意思。DDR SDRAM是在SDRAM基礎上發展而來的,仍然沿用SDRAM生產體系,因此對於內存廠商而言,只需對製造普通SDRAM的設備稍加改進,即可實現DDR內存的生產,可有效的降低成本。RAM在一個時鐘周期內只傳輸一次數據,它是在時鐘的上升期進行數據傳輸;而DDR內存則是一個時鐘周期內傳輸兩次次數據,它能夠在時鐘的上升期和下降期各傳輸一次數據,因此稱為雙倍速率同步動態隨機存儲器。DDR內存可以在與SDRAM相同的匯流排頻率下達到更高的數據傳輸率。與SDRAM相比:DDR運用了更先進的同步電路,使指定地址、數據的輸送和輸出主要步驟既獨立執行,又保持與CPU完全同步;DDR使用了DLL(Delay Locked Loop,延時鎖定迴路提供一個數據濾波信號)技術,當數據有效時,存儲控制器可使用這個數據濾波信號來精確定位數據,每16次輸出一次,並重新同步來自不同存儲器模塊的數據。DDL本質上不需要提高時鐘頻率就能加倍提高SDRAM的速度,它允許在時鐘脈衝的上升沿和下降沿讀出數據,因而其速度是標準SDRA的兩倍。DDR SDRAM是目前應用最為廣泛的顯存類型,90%以上的顯卡都採用此類顯存。

DDR SGRAM是從SGRAM發展而來,同樣也是在一個時鐘周期內傳輸兩次次數據,它能夠在時鐘的上升期和下降期各傳輸一次數據。可以在不增加頻率的情況下把數據傳輸率提高一倍。DDR SGRAM在性能上要強於DDR SDRAM,但其仍舊在成本上要高於DDR SDRAM,只在較少的產品上得到應用。而且其超頻能力較弱,因其結構問題超頻容易損壞。

顯存DDR-SGRAM 顯存

DDR2顯存可以看作是DDR顯存的一種升級和擴展,DDR2顯存把DDR顯存的「2bit Prefetch(2位預取)」技術升級為「4 bit Prefetch(4位預取)」機制,在相同的核心頻率下其有效頻率比DDR顯存整整提高了一倍,在相同顯存位寬的情況下,把顯存帶寬也整整提高了一倍,這對顯卡的性能提升是非常有益的。從技術上講,DDR2顯存的DRAM核心可并行存取,在每次存取中處理4個數據而非DDR顯存的2個數據,這樣DDR2顯存便實現了在每個時鐘周期處理4bit數據,比傳統DDR顯存處理的2bit數據提高了一倍。相比DDR顯存,DDR2顯存的另一個改進之處在於它採用144Pin球形針腳的FBGA封裝方式替代了傳統的TSOP方式,工作電壓也由2.5V降為1.8V。由於DDR2顯存提供了更高頻率,性能相應得以提升,但也帶來了高發熱量的弊端。加之結構限制無法採用廉價的TSOP封裝,不得不採用成本更高的BGA封裝(DDR2的初期產能不足,成本問題更甚)。發熱量高、價格昂貴成為採用DDR2顯存顯卡的通病,如率先採用DDR2顯存的的GeForce FX 5800/5800Ultra系列顯卡就是比較失敗的產品。基於以上原因,DDR2並未在主流顯卡上廣泛應用。

DDR3顯存可以看作是DDR2的改進版,二者有很多相同之處,例如採用1.8V標準電壓、主要採用144Pin球形針腳的FBGA封裝方式。不過DDR3核心有所改進:DDR3顯存採用0.11微米生產工藝,耗電量較DDR2明顯降低。此外,DDR3顯存採用了「Pseudo Open Drain」介面技術,只要電壓合適,顯示晶元可直接支持DDR3顯存。當然,顯存顆粒較長的延遲時間(CAS Latency)一直是高頻率顯存的一大通病,DDR3也不例外,DDR3的CAS latency為5/6/7/8,相比之下DDR2為3/4/5。客觀地說,DDR3相對於DDR2在技術上並無突飛猛進的進步,但DDR3的性能優勢仍比較明顯:(1)功耗和發熱量較小:吸取了DDR2的教訓,在控制成本的基礎上減小了能耗和發熱量,使得DDR3更易於被用戶和廠家接受。(2)工作頻率更高:由於能耗降低,DDR3可實現更高的工作頻率,在一定程度彌補了延遲時間較長的缺點,同時還可作為顯卡的賣點之一,這在搭配DDR3顯存的顯卡上已有所表現。(3)降低顯卡整體成本:DDR2顯存顆粒規格多為4M X 32bit,搭配中高端顯卡常用的128MB顯存便需8顆。而DDR3顯存規格多為8M X 32bit,單顆顆粒容量較大,4顆即可構成128MB顯存。如此一來,顯卡PCB面積可減小,成本得以有效控制,此外,顆粒數減少后,顯存功耗也能進一步降低。(4)通用性好:相對於DDR變更到DDR2,DDR3對DDR2的兼容性更好。由於針腳、封裝等關鍵特性不變,搭配DDR2的顯示核心和公版設計的顯卡稍加修改便能採用DDR3顯存,這對廠商降低成本大有好處。目前,DDR3顯存在新出的大多數中高端顯卡上得到了廣泛的應用。

5 顯存 -性能容量

顯存獨立顯存風扇

顯存容量是顯卡上本地顯存的容量數,這是選擇顯卡的關鍵參數之一。顯存容量的大小決定著顯存臨時存儲數據的能力,在一定程度上也會影響顯卡的性能。顯存容量也是隨著顯卡的發展而逐步增大的,並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,某些專業顯卡甚至已經具有1GB的顯存了。在顯卡最大解析度方面,最大解析度在一定程度上跟顯存有著直接關係,因為這些像素點的數據最初都要存儲於顯存內,因此顯存容量會影響到最大解析度。在早期顯卡的顯存容量只具有512KB、1MB、2MB等極小容量時,顯存容量確實是最大解析度的一個瓶頸;但目前主流顯卡的顯存容量,就連64MB也已經被淘汰,主流的娛樂級顯卡已經是128MB、256MB或512MB,某些專業顯卡甚至已經具有1GB的顯存,在這樣的情況下,顯存容量早已經不再是影響最大解析度的因素。在顯卡性能方面,隨著顯示晶元的處理能力越來越強大,特別是現在的大型3D遊戲和專業渲染需要臨時存儲的數據也越來越多,所需要的顯存容量也是越來越大,顯存容量在一定程度上也會影響到顯卡的性能。例如在顯示核心足夠強勁而顯存容量比較小的情況下,卻有大量的大紋理貼圖數據需要存放,如果顯存的容量不足以存放這些數據,那麼顯示核心在某些時間就只有閑置以等待這些數據處理完畢,這就影響了顯示核心性能的發揮從而也就影響到了顯卡的性能。值得注意的是,顯存容量越大並不一定意味著顯卡的性能就越高,因為決定顯卡性能的三要素首先是其所採用的顯示晶元,其次是顯存帶寬(這取決於顯存位寬和顯存頻率),最後才是顯存容量。一款顯卡究竟應該配備多大的顯存容量才合適是由其所採用的顯示晶元所決定的,也就是說顯存容量應該與顯示核心的性能相匹配才合理,顯示晶元性能越高由於其處理能力越高所配備的顯存容量相應也應該越大,而低性能的顯示晶元配備大容量顯存對其性能是沒有任何幫助的。例如市售的某些配備了512MB大容量顯存的Radeon 9550顯卡在顯卡性能方面與128MB顯存的Radeon 9550顯卡在核心頻率和顯存頻率等參數都相同時是完全一樣的,因為Radeon 9550顯示核心相對低下的處理能力決定了其配備大容量顯存其實是沒有任何意義的,而大容量的顯存反而還帶來了購買成本提高的問題。

6 顯存 -透視位帶

顯存高端顯存

數據位數指的是在一個時鐘周期之內能傳送的bit數,它是決定顯存帶寬的重要因素,與顯卡性能息息相關。當顯存種類相同並且工作頻率相同時,數據位數越大,它的性能就越高。 顯存帶寬的計算方法是:運行頻率×數據帶寬/8。以目前的GeForce3顯卡為例,其顯存系統帶寬=230MHz×2(因為使用了DDR顯存,所以乘以2)×128/8=7.36GB。
數據位數是顯存也是顯卡的一個很重要的參數。在顯卡工作過程中,Z緩衝器、幀緩衝器和紋理緩衝器都會大幅佔用顯存帶寬資源。帶寬是3D晶元與本地存儲器傳輸的數據量標準,這時候顯存的容量並不重要,也不會影響到帶寬,相同顯存帶寬的顯卡採用64MB和32MB顯存在性能上區別不大。因為這時候系統的瓶頸在顯存帶寬上,當碰到大量像素渲染工作時,顯存帶寬不足會造成數據傳輸堵塞,導致顯示晶元等待而影響到速度。目前顯存主要分為64位和128位,在相同的工作頻率下,64位顯存的帶寬只有128位顯存的一半。這也就是為什麼Geforce2 MX200(64位SDR)的性能遠遠不如Geforce2 MX400(128位SDR)的原因了。

7 顯存 -顯存位寬

顯存SAMSUNG 顯存

顯存位寬是顯存在一個時鐘周期內所能傳送數據的位數,位數越大則瞬間所能傳輸的數據量越大,這是顯存的重要參數之一。目前市場上的顯存位寬有64 位、128位和256位三種,人們習慣上叫的64位顯卡、128位顯卡和256位顯卡就是指其相應的顯存位寬。顯存位寬越高,性能越好價格也就越高,因此 256位寬的顯存更多應用於高端顯卡,而主流顯卡基本都採用128位顯存。大家知道顯存帶寬=顯存頻率X顯存位寬/8,那麼在顯存頻率相當的情況下,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,那麼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據中的重要性。顯卡的顯存是由一塊塊的顯存晶元構成的,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。顯存顆粒上都帶有相關廠家的內存編號,可以去網上查找其編號,就能了解其位寬,再乘以顯存顆粒數,就能得到顯卡的位寬。這是最為準確的方法,但施行起來較為麻煩下面教大家一個較為簡便,但只適應於一般情況,存在一些特殊情況,在大部分情況下能適用。目前顯存的封裝形式主要有TSOP和BGA兩種,一般情況下BGA封裝的顯存是32位/顆的,而TSOP封裝的顆粒是16位?/顆的。如果顯卡採用了四顆BGA封裝的顯存,那麼它的位寬是128位的,而如果是八顆TSOP封裝顆粒,那麼位寬也是128位的,但如果顯卡只採用了四顆TSOP封裝顆粒,那麼顯存位寬就只有64位。這只是一個一般情況下的技巧,不一定符合所有的情況,要做到最為準確的判斷,還是察看顯存編號吧!

8 顯存 -顯存帶寬

顯存顯存

顯存寬頻就是顯示晶元與顯存之間的橋樑,帶寬越大,則顯示晶元與顯存之間的通訊就越快捷。為了標示這寬度,顯存帶寬的單位為:位元組/秒。顯存的帶寬與顯存的位寬及顯存的速度(也就是工作頻率)有關了。最終得出結論:顯存帶寬=顯存位寬×顯存頻率。 顯存的速度一般以ns為單位,常見的顯存有6ns、5.5ns、5ns、4ns、3.8ns,直至1.8ns。其對應的工作頻率分別是143MHz、166MHz、183MHz、200MHz、250MHz,直至550MHz。工作頻率的計算方法非常簡單──顯存速度的倒數就是顯存的額定工作頻率,比如顯存的時鐘周期為4ns,則該顯存的運行頻率為1/4ns=250MHz(如果是DDR顯存則用結果再乘以2)。
顯存容量=顯示解析度×顏色位數/8bit。

比如現在顯示解析度基本都是1024x768,顏色位數為32bit,那麼需要的顯存容量=1024x768x32bit/8bit=3145728 byte,可是這針對是2D顯卡(普通平面),如果是3D加速卡,那麼需要的顯存容量為1024x768x32bitx3/8bit=9437184byte=9.216MB,這是最低需求,而且還必須增加一定的容量作為紋理顯示內存,否則當顯示資源被完全佔用時,計算機只有佔用主內存作為紋理內存,這樣的二次調用會導致顯示性能下降,因此作為真正的3D加速卡顯存容量一定大於9.216MB。目前工作站顯卡顯存都在64MB以上。比如2D繪圖應用,即使在1600x1200的情況下,它也最多是1600x1200x32bit/8bit=7680000byte=7.5MB,如果是三維繪圖比如3D Studio Max,那麼容量需求是7.5x3=22.5MB,不過這是最低需求,因此32MB容量的顯存是應付這類2D繪圖或者娛樂的視頻播放、普通三維設計。對於工作站而言,由於運行更大的軟體,更大的運算,所以顯存至256以上。

9 顯存 -讀取速度

顯存顯存

顯存的速度一般以ns為單位。常見的顯存有7ns、6ns、5.5ns、5ns、4ns甚至3.8ns的顯存。其對應的額定工作頻率分別是143MHz、166MHz、183MHz、200MHz和250MHz。額定工作頻率=1/顯存速度。當然,對於一些質量較好的顯存來說,顯存的實際最大工作頻率是有一定的余量的。顯存的超頻就是基於這一原理,列如將額定頻率為6ns的顯存超至190MHz的運行頻率。這裡還要說一說顯存的實際運行頻率和等效工作頻率。DDR顯存因為能在時鐘的上升沿和下降沿都能傳送數據,因此,在相同的時鐘頻率和數據位寬度的情況下顯存帶寬是普通SDRAM的兩倍。換句話說,在顯存速度相同的情況下,DDR顯存的實際工作頻率是普通SDRAM顯存的2倍。同樣,DDR顯存達到的帶寬也是普通SDRAM顯存的2倍。例如,5ns的SDRAM顯存的工作頻率為200MHZ,而5ns的DDR顯存的等效工作頻率就是400MHZ但要明白的是顯卡製造時,廠商設定了顯存實際工作頻率,而實際工作頻率不一定等於顯存最大頻率。此類情況現在較為常見,如顯存最大能工作在650 MHz,而製造時顯卡工作頻率被設定為550 MHz,此時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。

此外,用於顯卡的顯存,雖然和主板用的內存同樣叫DDR、DDR2甚至DDR3,但是由於規範參數差異較大,不能通用,因此也可以稱顯存為GDDR、GDDR2、GDDR3。 
顯存速度 對應頻率 對應DDR頻率

6NS         166MHZ   333MHZ

5NS         200MHZ   400MHZ

4NS         250MHZ   500MHZ

3.6NS      78MHZ     556MHZ

3.3NS      300MHZ   600MHZ

2.8NS      360MHZ   720MHZ

2.2NS      450MHZ   900MHZ

2NS         500MHZ   1000MHZ

10 顯存 -顯存頻率

顯存三星 顯存

顯存頻率是指默認情況下,該顯存在顯卡上工作時的頻率,以MHz(兆赫茲)為單位。顯存頻率一定程度上反應著該顯存的速度。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顯存由於成本高並且性能一般,因此使用量不大。DDR3顯存是目前高端顯卡採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,高端產品中還有800MHz、1200MHz、1600MHz,甚至更高。
顯存頻率與顯存時鐘周期是相關的,二者成倒數關係,也就是顯存頻率=1/顯存時鐘周期。如果是SDRAM顯存,其時鐘周期為6ns,那麼它的顯存頻率就為1/6ns=166 MHz。而對於DDR SDRAM或者DDR2、DDR3,其時鐘周期為6ns,那麼它的顯存頻率就為1/6ns=166 MHz,但要了解的是這是DDR SDRAM的實際頻率,而不是我們平時所說的DDR顯存頻率。因為DDR在時鐘上升期和下降期都進行數據傳輸,其一個周期傳輸兩次數據,相當於SDRAM頻率的二倍。習慣上稱呼的DDR頻率是其等效頻率,是在其實際工作頻率上乘以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於各種顯存的介紹。但要明白的是顯卡製造時,廠商設定了顯存實際工作頻率,而實際工作頻率不一定等於顯存最大頻率。此類情況現在較為常見,如顯存最大能工作在650 MHz,而製造時顯卡工作頻率被設定為550 MHz,此時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。此外,用於顯卡的顯存,雖然和主板用的內存同樣叫DDR、DDR2甚至DDR3,但是由於規範參數差異較大,不能通用,因此也可以稱顯存為GDDR、GDDR2、GDDR3。

11 顯存 -顯存封裝

顯存顯存

顯存封裝是指顯存顆粒所採用的封裝技術類型,封裝就是將顯存晶元包裹起來,以避免晶元與外界接觸,防止外界對晶元的損害。空氣中的雜質和不良氣體,乃至水蒸氣都會腐蝕晶元上的精密電路,進而造成電學性能下降。不同的封裝技術在製造工序和工藝方面差異很大,封裝后對內存晶元自身性能的發揮也起到至關重要的作用。顯存封裝形式主要有QFP、TSOP-II、MBGA等,其中TSOP-II、MBGA比較常見。早期的SDRAM和DDR顯存很多使用TSOP-II,而現在隨著顯存速度的提高,越來越多的顯存使用了MBGA封裝,尤其是DDR2和DDR3顯存,全都使用了MBGA封裝。此外很多廠商也將DDR2和DDR3顯存的封裝稱為FBGA,這種稱呼更偏重於對針腳排列的命名,實際是相同的封裝形式。此外雖然MBGA和TSOP-II相比,可以達到更高的顯存頻率,但是不能簡單的認為MBGA封裝的一定顯存一定更好超頻,因為是否容易超頻,更多的取決於廠商定的默認頻率和顯存實際能達到的頻率之間的差距,包括顯卡的設計製造,簡單的說MBGA封裝可以達到更高頻率,但其默認頻率也更高。

QFP是Package的縮寫,是「小型方塊平面封裝」的意思。QFP封裝在早期的顯卡上使用的比較頻繁,但少有速度在4ns以上的QFP封裝顯存,因為工藝和性能的問題,目前已經逐漸被TSOP-II和BGA所取代。QFP封裝在顆粒四周都帶有針腳,識別起來相當明顯。

顯存高端顯存實物圖片

TSOP-II(Thin Small Out-Line Package,薄型小尺寸封裝)。TSOP封裝是在晶元的周圍做出引腳,採用SMT技術(表面安裝技術)直接附著在PCB板的表面。TSOP封裝外形尺寸時,寄生參數(電流大幅度變化時,引起輸出電壓擾動) 減小,適合高頻應用,操作比較方便,可靠性也比較高。同時TSOP封裝具有成品率高,價格便宜等優點,因此得到了極為廣泛的應用。TSOP封裝是目前應用最為廣泛的顯存封裝類型。TSOP-II封裝針腳在顯存的兩側。

MBGA是指微型球柵陣列封裝,英文全稱為Micro Ball Grid Array Package。它與TSOP內存晶元不同,MBGA的引腳並非裸露在外,而是以微小錫球的形式寄生在晶元的底部,所以這種顯存都看不到引腳。MBGA的優點有雜訊少、散熱性好、電氣性能佳、可接腳數多,且可提高良率。最突出是由於內部元件的間隔更小,信號傳輸延遲小,可以使頻率有較大的提高。MBGA封裝的優點在於雜訊少,散熱性好,電氣性能佳,可接腳數多,且可提高良品率。最突出特點在於內部元件的間隔更小,信號傳輸延遲短,可以使頻率有較大的提升。與TSOP封裝顯存相比,MBGA顯存性能優異。但也對電路布線提出了要求,前者只要66Pin,引線很長,而且都橫卧在PCB板上,設計、焊接、加工和檢測相對容易;而後者的面積只有前者的1/4左右,卻有144Pin,每個Pin都是體積微小的錫球,設計和生產也就困難多了。早期的SDRAM和DDR顯存很多使用TSOP-II,而現在隨著顯存速度的提高,越來越多的顯存使用了MBGA封裝,尤其是DDR2和DDR3顯存,全都使用了MBGA封裝。此外很多廠商也將DDR2和DDR3顯存封裝稱為FBGA,這種稱呼更偏重於對針腳排列的命名,實際是相同的封裝形式。

12 顯存 -時鐘周期

顯存顯存

顯存時鐘周期就是顯存時鐘脈衝的重複周期,它是作為衡量顯存速度的重要指標。顯存速度越快,單位時間交換的數據量也就越大,在同等情況下顯卡性能將會得到明顯提升。顯存的時鐘周期一般以ns(納秒)為單位,工作頻率以MHz為單位。顯存時鐘周期跟工作頻率一一對應,它們之間的關係為:工作頻率=1÷時鐘周期×1000。那麼顯存頻率為166MHz,那麼它的時鐘周期為1÷166×1000=6ns。對於DDR SDRAM或者DDR2、DDR3顯存來說,描述其工作頻率時用的是等效輸出頻率。因為能在時鐘周期的上升沿和下降沿都能傳送數據,所以在工作頻率和數據位寬度相同的情況下,顯存帶寬是SDRAM的兩倍。換句話說,在顯存時鐘周期相同的情況下,DDR SDRAM顯存的等效輸出頻率是SDRAM顯存的兩倍。例如,5ns的SDRAM顯存的工作頻率為200MHz,而5ns的DDR SDRAM或者DDR2、DDR3顯存的等效工作頻率就是400MHz。常見顯存時鐘周期有5ns、4ns、3.8ns、3.6ns、3.3ns、2.8ns、2.0ns、1.6ns、1.1ns,甚至更低。

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