| 词条 | 显存位宽 |
| 释义 | 显存位宽显存位宽是显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数，位数越大则瞬间所能传输的数据量越大，这是显存的重要参数之一。目前市场上的显存位宽有64位、128位和256位三种，人们习惯上叫的64位显卡、128位显卡和256位显卡就是指其相应的显存位宽。显存位宽越高，性能越好价格也就越高，因此256位宽的显存更多应用于高端显卡，而主流显卡基本都采用128位显存。 § 概述 大家知道显存带宽＝显存频率X显存位宽/8，那么在显存频率相当的情况下，显存位宽将决定显存带宽的大小。比如说同样显存频率为500MHz的128位和256位显存，那么它俩的显存带宽将分别为：128位＝500MHz*128∕8=8GB/s，而256位＝500MHz*256∕8=16GB/s，是128位的2倍，可见显存位宽在显存数据中的重要性。 显卡的显存是由一块块的显存芯片构成的，显存总位宽同样也是由显存颗粒的位宽组成，显存位宽＝显存颗粒位宽×显存颗粒数。显存颗粒上都带有相关厂家的内存编号，可以去网上查找其编号，就能了解其位宽，再乘以显存颗粒数，就能得到显卡的位宽。这是最为准确的方法，但施行起来较为麻烦。 § 作用 一直以来，硬件厂商们为了在硬件产品中赚取更多的利润，除了加强产品包装，增强商业宣传等做法以外，在产品自身上下功夫，以种种手段压低生产成本也是一个极其有效的手段，可惜这种手段最终往往会损害到消费者的利益。不过话说回来，虽然JS们花样多多，但对于硬件产品而言，只要在技术上能够透彻了解，就能以不便应万变，最终选择到物超所值的产品，而且这并不难。 今天先谈谈显存，大家知道显存是显卡里的重要部件，而显存对于显卡的重要性丝毫不亚于显示芯片。谈到显存，要说的话实在太多了，不过我们在这里只是为了大家能够简单直观地理解，买到自己满意的显卡，而不是写技术论文。 显存位宽 从原理上说，显存就像一个仓库，而显示芯片就像工厂。这个仓库既可以存放工厂的生产原料，也可以存放工厂生产的产品，因此工厂的制造速度有多快，一次能生产多少产品，和显存有很大的关系。而从性能和成本上来说，显存对整个显卡来说是仅次于显示芯片的。 显示芯片的价格一般取决于芯片制造商，目前也就有nVIDIA，ATi等少数几家，芯片价格也都是公开的。这样一来，显卡厂商在显存方面压低成本就显得更容易一些。 事实上，除了显存和芯片外，显卡上的一般电子元器件（如电容、电感）加在一起也很难超过显卡成本的5%，所以显存是显卡厂商最容易动手脚的地方。对于显卡厂商而言，使用价格较低的显存自然是最容易的方式，而为了达到这一目的可以有几种手段：例如使用杂牌显存颗粒，使用成本较低的封装形式，使用纳秒数较低的显存，使用位数较低的显存这几个方面。而相对位数而言，是否杂牌，纳秒数，封装形式这几点是比较容易鉴别的。 显存位宽 上图从左到右就是目前DDR显存颗粒所常用的三种封装形式——TSOP，QFP和mBGA。而仔细看看，显存的品牌和纳秒数都印制在颗粒上面，例如第一个是现代5纳秒，第二个是现代4纳秒，第三个是三星3.6纳秒，相信很容易理解。 上面提到过工厂和仓库的概念，而连接工厂和仓库之间还有一条“道路”，这就是显存的数据带宽，也就是显存和芯片之间交换数据的速度。对于显卡而言，带宽的计算公式是“显存频率*显存位数总和/8”（以下简称带宽公式）。例如一块显卡采用了位数总和为128bit，5纳秒的SDRAM显存，显存运行在200MHz的频率上，那么它的数据带宽就是200MHz*128bit/8=3200MB/秒=3.2GB/秒。假如显卡使用的是DDR显存，那么还要在这个数值上乘以2，也就是带宽=显存频率*显存位数总和/8*2。 在这个公式中，显存的频率可以轻易用PowerStrip这样的软件测出来，一般大家也都清楚使用“1000/显存纳秒数”这个公式，算出显存颗粒的额定运行频率。而显卡是使用了SDRAM还是DDR，一般产品也都很明确的标示出来了，甚至经销商也都知道，再说目前的主流显卡已是DDR占绝对主流。只是显存的位数这一概念，目前还很少有人去注意，但是从带宽公式可以看出，和显存频率一样，显存位数也能直接影响显存的数据带宽值。 其实显存的位数这一点非常重要，虽然目前大多数人还是不太清楚这一概念。纵观市场，现在很多厂商看到消费者对于品牌意识的提高，已逐渐减少使用杂牌和低纳秒数显存，而是更多的在显存位数上下文章，其中用的最多的手段便是降低显存位数总和。 对于千元以下的主流显卡而言，通常一块显卡的显存位数总和=单颗显存颗粒的位数*显存颗粒的数目。比如一块显卡采用了4颗32bit的显存，那么显卡的显存位数总和就是128bit。显存颗粒的位数可以通过显存颗粒的编号查出来。 简单点说，由于DDR已是目前主流，那就只说DDR显存：一般来说，mBGA和QFP封装的颗粒是32bit/颗的，而TSOP封装的颗粒是16bit/颗的，所以一块显卡假如采用了四颗mBGA或者QFP颗粒，那么它的位数总合就是128bit，假如采用了八颗TSOP颗粒，那么位数总和也是128bit。假如显卡只采用了四颗TSOP颗粒，那么位数总合就只有64bit了。当然这个办法只适用于绝大部分主流产品，在某些产品上还是有例外，比如GF4 Ti4600虽采用了8颗mBGA颗粒，但位数总和还是128bit而并非256bit. 拿到一块显卡，首先了解它采用的显存是DDR还是SDRAM，然后看一下显存颗粒的纳秒数，得出额定运行频率，最后用上面的方法查出显卡的位数总和，这样借助带宽公式就能很容易地计算出带宽大小了。与其它芯片相同的显卡对比，即使没有插在电脑上测试，其基本性能处于什么样的水准也大致上有数了。 显存位宽 显存位宽 举个例子，例如标准的GF4 Ti4200显卡使用了8颗TSOP封装DDR颗粒，正反各4颗，这样位数总和就是128bit。厂商要想降低成本，使用的比较难以辨别的方式大致有两种：首先是只采用4颗TSOP颗粒，而每颗的容量翻倍，这样显存总容量保持不变，而且也是DDR，纳秒数也可以不变，但是位数就只有64bit了，它的带宽只有以前的一半。另外还有一个办法就是把DDR改为SDRAM，保持容量，纳秒数和位数总合不变，但是通过带宽公式可以知道，即使这样带宽也依然只有以前的一半。带宽减半带来的结果是什么呢？在芯片完全相同的情况下，速度性能至少会损失30-40%。 不必担心啊，只要正确掌握了识别方式，还是很容易避免这种情况的。顺便给出一个列表，上面列出了目前市面上大部分使用128bit DDR显存作为标准配置的显示芯片，假如你现低于这一标准，那可就要当心了。 显存位宽 § 对显卡的影响 一、显存位宽的种类 显存位宽是显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数，位数越大则瞬间所能传输的数据量越大，这是显存的重要参数之一。目前市场上的显存位宽主要有64位、128位和256位三种，人们习惯上叫的64位显卡、128位显卡和256位显卡就是指其相应的显存位宽。一般来说，品牌显卡会在产品包装盒或显卡的PCB上标明显存位宽大小（图1），而一些小厂商为了蒙骗用户，在显存位宽甚至不会做任何说明。显存位宽越大，性能越好，当然价格也就越高，因此256位宽的显存更多应用于高端显卡，而主流显卡基本都采用128位显存，目前市面上的大多数低端显卡都采用64位显存。 图1，包装盒上标明了256bit显存位宽 二、判别显存位宽的方法 提出显存位宽这个概念时，也许每个人都会想到同样一个问题，那就是我们如何判别显卡的显存位宽大小呢？我们知道，显卡的显存是由一块块的显存芯片构成的，显存总位宽同样也是由显存颗粒的位宽组成。按照这样一个公式可以知道：显存位宽＝显存颗粒位宽×显存颗粒数。显存颗粒上都带有相关厂家的内存编号，可以去网上查找其编号，就能了解其位宽，再乘以显存颗粒数，就能得到显卡的位宽，比如笔者的FX5200显卡采用的是8颗TSOP封装颗粒，其编号为HY5DV281622DT-36，查阅产品说明书得知显存颗粒位宽为16bit规格，那么我们可以知道该显卡的位宽应该是16bit×8=128bit。这是最为准确的计算方法，但该方法施行起来较为麻烦。下面教大家一个较为简便的方法。 众所周知，目前显存的封装形式主要有TSOP和BGA两种，一般情况下BGA封装的显存是32位/颗，而TSOP封装的颗粒是16位/颗。如果显卡采用了四颗BGA封装的显存，那么它的位宽是128位，而如果是八颗TSOP封装颗粒，那么位宽也是128位。如图2的显存采用了Hynix的-3.6ns的BGA封装颗粒，该显卡一共有8颗BGA封装颗粒，说明该显卡的位宽为256位。而图3的显存则采用了TSOP封装的三星-4.0ns颗粒，该显卡一共有8颗TSOP封装颗粒，说明该显卡的位宽为128位。当然，这只是一般情况下的识别技巧，不一定符合所有的情况，要做到最为准确的判断，还是采用上面提到的计算公式比较准。其实，我们也间接的从图2和图3的对比中了解到了TSOP封装与BGA封装的大致区别！ 图2，采用了Hynix的-3.6ns的BGA封装显存颗粒 图3，采用了TSOP封装的三星-4.0ns显存颗粒 三、位宽决定带宽大小 无论显存怎么改变，出发点都是因为对带宽的不断渴求，显存带宽一直是显卡一个很难攻破的瓶径所在，显存位宽在另一个方面决定了显存带宽的性能，显存带宽是指图形芯片与显存之间一次可读入的数据传输量，它是决定显卡性能和速度的主要因素，其计算公式为：显存带宽＝工作频率×显存位宽/8。以Radeon 9600和Radeon 9600SE为例，二者的显存频率都为400MHZ，Radeon 9600的位宽为128Bit，其带宽就为400×128/8=6.4G/s，而Radeon 9600SE的位宽只有64Bit，其带宽也只有400×64/8=3.2G/s。从这里我们很清楚的看到，显存位宽对显存的带宽起着举足轻重的作用，因为在相同频率下，64位显存的带宽只有128位显存的一半（理论上，相同频率下的64位显卡性能只有128位显卡的一半），当遇到大量像素渲染工作时，因为显存位宽的限制会造成显存带宽的不足，最直接的后果就是导致传输数据的拥塞，速度明显下降，这也就是为什么Radeon 9600SE的性能无法与Radeon 9600相提并论的原因，所以大家在选择显卡的时务必要关注显存位宽的大小。 四、透视显存位宽的成本 大家稍加注意就会发现，市场上相同型号的产品，有的采用了128BIT显存位宽，而有的显存位宽却只有64BIT，为什么会出现这样的情况呢？一般来说，名牌显卡制造商会按照显示芯片制造商的规定，采用符合规格的显存颗粒来生产显卡，但有的厂家为了赚取30～40元的差额，在制造显卡时不按照厂家的规定，偷工减料采用低于规定的显存颗粒制造显卡，并美其名曰“为了广大客户的利益降价出售”，这样的显卡成本低，售价也会相对低一些，但是性能下降的差距太明显，普通消费者不了解其中的内幕，一味选择所谓的“高性价比”产品，拿到偷工减料之作还以为占了厂商的便宜，没想到却中了商家的圈套，买到的产品往往是低价低性能的代表。 以NVIDIA的MX4000显卡为例，MX4000市场上有64BIT和128BIT的两个版本，但厂商还是主推64BIT的这个版本，原因很简单，MX4000可依托16Mb×16bit颗粒低廉的价格去生产，比如一片采用8颗4Mb×16bit显存颗粒，要生产一块64MB的MX4000显卡，它的显存价格成本在14.4美元左右(假如按单颗1.8美元计算)。而换成4颗16MB×16bit显存，显存容量翻番而达到了128MB，但成本却只增加了1.2美元。因此，鉴于成本的考虑，厂家可以用4颗16MX16bit的芯片生产出128M显存的MX4000，或者4颗8MX16bit的芯片生产64M显存的MX4000，但其显存位宽都只有64bit，对性能影响很大，同时以128MB甚至256MB的显存容量来作为其卖点。但如此一来，虽然可以提升显存容量，但对于性能会带来很大影响。 五、显存带宽在实际应用的表现 为了说明显存位宽起到重要作用，我们做了一个这样的对比测试（图4），从测试数据表现来看，128bit显存的FX 5200和9600标准版，都分别大幅领先于显存位宽缩水的64bit显存FX 5200和9600SE。而虽然核心架构先进，但Radeon 9600 SE的DirectX 8性能仍然远低于Radeon 9200标准版，这更显得显存位宽的重要性。 图4 我们还可以注意到，128bit显存的显卡性能并没有达到64bit显存的显卡的两倍，这是为什么呢？其实这里还要牵扯到另外一个位宽——系统总线位宽（Bus Width）的因素，因为无论显卡的显存位宽为多少，其系统总线位宽也只为32bit，也就是说无论显卡的内部是以何种速度在运行，它实际上都是连接在一条32bit的主干道上。因此128bit显存位宽的显卡性能也就没有像理论上那样达到64bit显存位宽显卡的两倍，但是基本上依然有30%以上的性能差距。所以在价钱允许的情况下，显存位宽当然是越高越好，选择一块高显存位宽的显卡也就成了必然的事了。 § 相关词条 集成显卡 显示芯片 显存带宽 显存频率 显存 § 参考资料 1、http://tech.163.com/tm/021023/021023_75051.html 2、http://publish.it168.com/cword/1335.shtml 3、http://bbs.cpcw.com/viewthread.php?tid=1172832 |
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