显卡之NVIDIA、AMD、GeForce、Quadro

LiteralliJeff · 发表于 2021-11-24 21:55

显卡

　　显卡（英语：Video card、Display card、Graphics card、Video adapter），是计算机中一个很重要的组成部分，承担输出显示图形的任务，对于喜欢玩游戏和从事专业图形设计的人来说，显卡非常重要。主流显卡的显示芯片主要由NVIDIA（英伟达）和AMD（超微半导体）两大厂商制造，通常将采用NVIDAI显示芯片的显卡称为N卡，而将采用AMD显示芯片的显卡称为A卡。
　　显示芯片( Video chipset)是显卡的主要处理单元，因此又称为图形处理器(Graphic Processing Unit，GPU)，GPU是NVIDIA公司在发布GeForce 256图形处理芯片时首先提出的概念。尤其是在处理3D图形时，GPU使显卡减少了对CPU的依赖，并完成部分原本属于CPU的工作。显卡所支持的各种3D特效由显示芯片的性能决定，采用什么样的显示芯片大致决定了这块显卡的档次和基本性能，比如NVIDIA的GT系列和AMD的HD系列。
　　衡量一个显卡好坏的方法有很多，除了使用测试软件测试比较外，还有很多指标可供用户比较显卡的性能，影响显卡性能的高低主要有显卡频率、显示存储器等性能指标。

显卡分类

集成显卡

　　集成显卡是将显示芯片、显存及其相关电路都集成在主板上，与其融为一体的元件；集成显卡的显示芯片有单独的，但大部分都集成在主板的北桥芯片中；一些主板集成的显卡也在主板上单独安装了显存，但其容量较小。集成显卡的显示效果与处理性能相对较弱，不能对显卡进行硬件升级，但可以通过CMOS调节频率或刷入新BIOS文件实现软件升级来挖掘显示芯片的潜能。集成显卡的优点是功耗低、发热量小，部分集成显卡的性能已经可以媲美入门级的独立显卡，所以很多喜欢自己动手组装计算机的人不用花费额外的资金来购买独立显卡，便能得到自己满意的性能。
　　集成显卡的缺点是性能相对略低，且固化在主板或CPU上，本身无法更换，如果必须换，就只能换主板，现已退出历史舞台。

核心显卡

　　核芯显卡是Intel产品新一代图形处理核心，和以往的显卡设计不同，Intel 凭借其在处理器制程上的先进工艺以及新的架构设计，将图形核心与处理核心整合在同一块基板上，构成一个完整的处理器。智能处理器架构这种设计上的整合大大缩减了处理核心、图形核心、内存及内存控制器间的数据周转时间，有效提升处理效能并大幅降低芯片组整体功耗，有助于缩小核心组件的尺寸，为笔记本、一体机等产品的设计提供了更大选择空间。

　　需要注意的是，核芯显卡和传统意义上的集成显卡并不相同。集成显卡则将图形核心以单独芯片的方式集成在主板上，并且动态共享部分系统内存作为显存使用，因此能够提供简单的图形处理能力，以及较为流畅的编码应用。核芯显卡则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，并把集成显卡中的“处理器+南桥+北桥(图形核心+内存控制+显示输出)”三芯片解决方案精简为“处理器(处理核心+图形核心十内存控制)十主板芯片(显示输出)”的双芯片模式，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。

独立显卡

　　独立显卡是指将显示芯片、显存及其相关电路单独做在一块电路板上，自成一体而作为一块独立的板卡存在，它需占用主板的扩展插槽(ISA、 PCI、AGP或PCI-E)。独立显卡的优点是单独安装有显存，一般不占用系统内存，在技术上也较集成显卡先进得多，但性能肯定不差于集成显卡，容易进行显卡的硬件升级。独立显卡的缺点是系统功耗有所加大，发热量也较大，需额外花费购买显卡的资金，同时(特别是对笔记本电脑)占用更多空间。由于显卡性能的不同对于显卡要求也不一样，独立显卡实际分为两类，一类专门为游戏设计的娱乐显卡，一类则是用于绘图和3D渲染的专业显卡。

显卡总线接口分类

ISA显卡
　　ISA显卡是以前最普遍使用的VGA显示器所能支持的古老显卡。
VESA显卡
　　VESA是“VideoElectronicStandardsAssociation”（视频电子工程标准协会）的缩写，由多家计算机芯片制造商于1989年联合创立。1994年底，VESA发表了64位架构的“VESA Local Bus”标准，80486的个人计算机大多采用这一标准的显卡。
PCI显卡
　　PCI（Peripheral Component Interconnect）显卡，通常被使用于较早期或精简型的计算机中，此类计算机由于将AGP标准插槽移除而必须仰赖PCI接口的显卡。已知被多数的使用于486到PentiumII早期的时代。但直到显示芯片无法直接支持AGP之前，仍有部分厂商持续制造以AGP转PCI为基底的显卡。
AGP显卡
　　AGP（AcceleratedGraphicsPort）是英特尔（Intel）公司在1996年开发的32位总线接口，用以增进计算机系统中的显示性能。分有AGP 1X、AGP 2X、AGP 4X及最后的AGP 8X，带宽分别为266MB/s、533MB/s、1066MB/s、以及2133 MB/s。其中AGP 4X以后已跟之前电压不兼容。其中3DLABS的“Wildcat4 7210”是最强的专业级AGP图形加速卡，而ATI公司的RadeonHD 4670、HD3850，是当年 (2007) 性能最强的消费级AGP图形加速卡。
PCI Express显卡
　　PCI Express（亦称PCI-E）是显卡最新的图形接口，用来取代AGP显卡，面对日后3D显示技术的不断进步，AGP的带宽已经不足以应付庞大的数据运算。性能最高的PCI-Express显卡是nVidia公司的“NVIDIA Titan V ”和AMD公司的“Radeon Pro Duo(Fiji)”。现时，2007年后出产的显卡可支持双显卡技术（nVIDIA的SLi及nvlink和AMD的CrossFire）。
外接PCI Express显卡
　　用USB或Thunderbolt高带宽线材连接到外接PCI Express显卡盒，需要用独立电源供应。
显卡频率

　　显卡频率主要指显卡的核心频率和显存频率，均以MHz（兆赫兹）为单位。

核心频率

　　显卡的核心频率是指显示核心的工作频率，其工作频率在一定程度上可以反映出显示核心的性能，但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。在同样级别的芯片中，核心频率高的则性能要强一些。主流显示芯片只有AMD和NVIDIA两家，两家都提供显示核心给第三方的厂商，在同样的显示核心下，部分厂商会适当提高其产品的显示核心频率，使其工作在高于显示核心固定的频率上以达到更高的性能。

显存频率

　　显存频率一定程度上反应着该显存的速度，显存频率的高低和显存类型有非常大的关系。

　　显存频率与显存时钟周期是相关的，二者成倒数关系，也就是显存频率( MHz)=1/显存时钟周期(NS)Xl000。但要明白的是，显卡制造时，厂商设定了显存实际工作频率，而实际工作频率不一定等于显存最大频率，此类情况较为常见。
显存

　　显示存储器简称显存，也称为帧缓存，顾名思义，其主要功能就是暂时储存显示芯片处理过或即将提取的渲染数据，类似于主板的内存，是衡量显卡的主要性能指标之一。
　　显存与系统内存一样，其容量也是越多越好，图形核心的性能越强，需要的显存也就越大，因为显存越大，可以存储的图像数据就越多，支持的分辨率与颜色数也就越高，游戏运行起来就更加流畅。
　　主流显卡基本上具备的是6GB容量，一些中高端显卡则配备了6GB、8GB的显存容量。
显存类型
　　显存类型即显卡存储器采用的存储技术类型，市场上主要的显存类型有SDDR2、GDDR2、GDDR3和GDDR5几种，但主流的显卡大都采用了GDDR5的显存类型。
显存位宽
　　显存位宽指的是一次可以读入的数据量，即表示显存与显示芯片之间交换数据的速度。位宽越大，显存与显示芯片之间数据的交换就越顺畅。通常说的某个显卡的规格是2GB 128bit，其中128bit指的就是这块显卡的显存位宽。

游戏显卡与专业显卡区别

　　游戏显卡卖的是硬件，而专业显卡卖的是软件，专业显卡并不只是卖硬件，还有卖软件，因为专业显卡一般都是用在制图软件上面，所以基本市面上所有的制图软件和渲染软件之类的都会针对不同的专业显卡进行优化，这些显卡在用此软件的时候更多的效果和更好的体验，这就是专业显卡在制图方面的优势所在。
　　游戏显卡和专业显卡的核心虽然一样，但是驱动却不一样，专业显卡的驱动一般都有“开启10位像素格式支持”的选项，而游戏显卡没有，游戏显卡拥有“CrossFire X”、“SLI”等等功能，专业显卡没有。
　　专业图显与游戏级的GeForce独显相比虽然性能不及后者，但在功能上却是专业图形处理中不可或缺的。专业图显的功能主要表现在对多显示器扩展的优化，另外针对一些专业领域的图形渲染也能提供更好的支持。比如一些大型的3D渲染图细节中，GeForce显卡可能根本显示不出来，必须要用Quadro这样的专业图显，才能显示完全。
英伟达显卡产品线

命名方式：前缀（GT/GTX）+ 第几代 + 市场定位 + 后缀
前缀

　　一共有GTX > GTS > GT > GF，四种性能由高到低排列，因此如果要购买一块游戏显卡，请认准GTX，少个X的GT则为入门级，一般性能较差，GTS和GF在近几代显卡不多见，如果有，那多半是老卡了，性能也会比较羸弱。　　
数字部分
　　第一位代表显卡系列，10代表产品是第10代产品，目前英伟达最新的就是10代，而十代之前的显卡这两个数字会变成一个，例如GTX960，就是第九代显卡，由于新的显卡上制程和架构的改进，同样定位的显卡性能会优于上一代，功耗也会比上一代同性能卡小，所以推荐购买新显卡。
　　第二位代表同系列显卡的高低。50代表它是一块中端显卡，一般来说同代显卡这个数字越大性能就越强，例如GTX1060就要比GTX1050Ti强很多，当然这个数字仅能在同代显卡中做参照。
后缀
　　Ti，SE，M，MX，其中Ti为加强版，比不加Ti的版本价格更高，性能也更强，SE为阉割版，性能会有少许减弱，但也是5代及之前较老的显卡才会有的。m和mx分别为移动版和移动加强版，一般来说同型号Ti(Boost)>无后缀>SE>MX>M。不过到了10代显卡之后，m和mx的命名方式也消失了，例如笔记本上的GTX1060与桌面版GTX1060性能非常接近，再也没有以前GTX970m和GTX960不相上下的情况了，因此笔记本显卡也请认准10代。
其他命名
　　除了以上这些基本的命名方式之外，还有一些特殊的命名，例如GTX Titan系列，它们一般是同代显卡中的旗舰，性能也是顶尖的，价格也是顶尖的。
　　在移动端还有一些MX开头的命名也比较奇怪，例如MX150，它可不是第一代显卡，本质是GT1030的马甲版，拥有接近GTX750Ti的性能，也能勉强算作中端卡，一般用在轻薄本中。
　　至于专业用途，主要有专业卡Quadro系列和运算卡Tesla系列，前一个与游戏显卡相近但是提供了用于建模等方面的加速功能，后者则是用于大型计算如深度学习甚至是超算上的，由于普通人很难接触到。
AMD显卡产品线

　　 AMD最新的5代和4代的显卡前缀均为RX，也可以说是VR级，例如RX580，RX470D。而三代及以前呢，每一代的前缀又分为R9（高端）R7（中端）R5/R3（入门），再早之前便是HD开头了。
第一位
　　R开头的显卡第一位数和英伟达一样代表显卡系列，但是AMD的部分显卡隔代提升并没有英伟达那么大，甚至目前的RX系列还比不上从前R9开头的一部分显卡，例如五代RX系列的RX580性能与英伟达的GTX980接近，但是R9 Fury X却接近GTX980Ti，同代的双芯显卡Pro Duo甚至比肩GTX1080Ti。而HD开头的第一个数字也是产品代数，但是就比较老了。
第二、三位
　　第二位代表同系列显卡的高低端，第三位一般代表同GPU核心代号不同造成的高低端，主要也是看第二位数字大小，比较方法和N卡类似，第三位是最后考虑的因素。而HD开头的第二个数字代表市场定位，最后两个数字代表核心完整度，也能代表性能。
后缀
　　X2、X、GE、BOOST、XT、PRO、D，其中X2代表这是一块双芯显卡，例如上面提到的Pro Duo以及R9 295X2，一般是同代AMD显卡中性能最强的，当然之前的英伟达也有双芯卡，主要是以90结尾的显卡，例如GTX590以及被冠为战术核显卡的GTX690。 X代表完整核心GE、BOOST、XT、PRO则一般为该显卡的加强版，D为阉割版。
举例
　　RX580就是AMD第五代定位高端的显卡，RX470D代表它是AMD新第四代VR级一块定位中端并且阉割过的卡，也能推出RX580>RX570>RX470，HD7970是一块老的HD时代定位高端的完整核心卡，HD7850便是老的HD时代定位中端并且核心被阉割过的显卡但AMD的显卡

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