电脑显卡带宽计算

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要理解这个问题,需要搞明白两点:

1、位宽是什么 一个内存芯片上有很多个存储单元(简称“槽”,实际上就是一个个的晶体管),每个槽又可分为高、低两个通道,共四个通道。一个芯片就是这样被分成了 8 个通道。 比如这样: 假设每个通道最高可以存取 32 位的数据,那么这样一个内存芯片就可以构成 4×32=128 位宽的内存。

2、显卡是如何运作的 显卡的运算核心叫做 “核芯” 或者 “渲染管线”,这个核心是CPU一样有整数与浮点数处理器、寄存器,用来处理数据。而一个核心有若干个运算单元,每个运算单元又由若干个电路组成。这些电路可以分为几个部分:

运算放缩单元,用于把像素从 0~255 放大到实际尺寸; 混合黑色单元,当遇到不同颜色的时候,将它们混合成单色让显卡更省性能; 颜色查找表,找到对应颜色的基色; 压缩编码单元,把经过上述三个功能模块的处理结果进行压缩编码,以便节约显存使用并更快的传到显示器。 而这些功能的实现都是通过一系列的计算来完成的,计算的结果最终会输出到显示器上,这个过程其实就是把 2D 的图形转换成 3D 的形态并且让人眼睛看到。在这一过程中,显卡的核心是会不断根据程序的需要去加载不同的驱动的。

现在回到题目中来,显卡带宽怎么算呢? 这个带宽高指的就是核心与外部交换数据所能达到的最高带宽,用 core/sec 来表示。由于现在的显卡基本都是 PCI-Express 接口,所以接口的带宽也就是 PCIe x16 的水平,每秒 5.36GB,这么高的带宽其实基本不需要担心其性能瓶颈问题——除非你是为了超频作准备。

那既然接口带宽如此之高,为什么经常还会见到 7950 3.5GHz 和 5870 4.25GHz 的显卡呢? 这就要聊一聊显存的带宽了。现在市场上的显卡除了一些特别奇葩的,例如一些公司推出的亮机卡,基本都是双插槽的设计:一根是用来连接显示器的高频线(HDMI/DP/USB-C),另外一根则是用来连接主板 CPU 的低频线(PCIe/SATA)。

对于高频线路来说,现代显示器基本上已经实现了 HDR 高动态显示,这种技术可以让显示器在低亮度的情况下观看,并且在低蓝光的前提下不会严重降低显示效果。因此这条线上传输的数据量虽然很大,但基本上都是完整的图片信息,并不会做太多删减和优化,所以带宽再大也不会对总体的性能带来显著的提升。而另外一条连接主板的低频线就不是那么的乐观了,因为这需要传送的是经过压缩编码的图像和数据,每一条线上都要进行解压和解码的操作,操作起来比较耗时,尤其会在处理大文件的时候或者是运行大型游戏上面有所体现。这也是为什么同样 10GB PS/SSD 要比 20GB PCIE 硬盘快很多的道理。不过这条线的带宽只要不被浪费(例如系统资源被大量占用的时候),一般来说都不会成为系统的性能瓶颈。

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