显卡内存

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同义词 显存一般指显卡内存
显存,也被叫做帧缓存,它的作用是用来存储显卡芯片处理过或者即将提取的渲染数据。如同计算机的内存一样,显存是用来存储要处理的图形信息的部件。
中文名
显卡内存
外文名
Video Memory
别 名
显存 帧缓存
类 别
计算机硬件

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作用 新视觉在线观看影片编辑

显存 显存
如同计算机的内存一样,显存是用来存储要处理的图形信息的部件。我们在显示屏上看到的画面是由一个个的像素点构成的,而每个像素点都以4至32甚至64位的数据来控制它的亮度和色彩,这些数据必须通过显存来保存,再交由显示芯片和CPU新视觉在线观看影片调配,最后把运算结果转化为图形输出显示器上。显存和主板内存一样,执行存贮的功能,但它存贮的对像是显卡输出到显示器上的每个像素的信息。显存是显卡非常重要的组成部分,显示芯片处理完数据后会将数据保存到显存中,然后由RAMDAC(数模转换器)从显存中读取出数据并将数字信号转换为模拟信号,最后由屏幕显示出来。在高级的图形加速卡中,显存不仅用来存储图形数据,而且还被显示芯片用来进行3D函数运算。在nVIDIA等高级显示芯片中,已发展出和CPU平行的“GPU”(图形处理单元)。“T&L”(变形和照明)等高密度运算由GPU在显卡上完成,由此更加重了对显存的依赖。由于显存在显卡上所起的作用,显然显存的速度和带宽直接影响到显卡的整体速度。显存作为存贮器也和主板内存一样经历了多个发展阶段,甚至可以说显存的发展比主板内存更为活跃,并有着更多的品种和类型。被广泛使用的显存类型SDRAM和SGRAM,性能更加优异的DDR内存首先被应用到显卡上,促进了显卡整体性能的提高。DDR以在显卡上的成功为先导,全面发展到了主板系统,一个DDR“独领风骚三两年”的时代即将呈现在世人面前。

主要产生 编辑

显卡是主板上一个BGA封装的chipset,类似于CPU(Central Processing Unit),业内叫GPU(Graphics Processing Unit),市场上主要有nVIDIA和AMD两个厂商。图形芯片相当于电脑的CPU,不过它的主要任务是处理显示信息,在处理信息的过程中,它会产生大量的临时数据(未处理的、正在处理的、已经处理完成的),这就需要一个专门的地方来存放这些临时数据,那就是显存了,它也可能是一个芯片,也可能只是芯片的一部分,这要看硬件的设计(独立显卡集成显卡)。至于察看显存大小。在开机时候一般都有显示,也可以在桌面上点击属性--设置--高级--适配器--查看“内存大小”(XP系统);或在桌面上右键--屏幕分辨率--高级设置--适配器,查看适配器信息即可(Win7系统)。
PCB:就是印刷电路板(Printed circuit board,PCB)。它几乎会出现在每一种电子设备当中。如果在某样设备中有电子零件,它们都是镶在大小各异的PCB上的。除了固定各种小零件外,PCB的主要功能是提供上头各项零件的相互电气连接。随着电子设备越来越复杂,需要的零件自然越来越多,PCB上头的线路与零件也越来越密集了。裸板(上头没有零件)也常被称为“印刷线路板Printed Wiring Board(PWB)”。板子本身的基板是由绝缘隔热、并不易弯曲的材质所制作成。在表面可以看到的细小线路材料是铜箔,原本铜箔是覆盖在整个板子上的,而在制造过程中部份被蚀刻处理掉,留下来的部份就变成网状的细小线路了。这些线路被称作导线(conductor pattern)或称布线,并用来提供PCB上零件的电路连接。通常PCB的颜色都是绿色或是棕色,这是阻焊漆(solder mask)的颜色。是绝缘的防护层,可以保护铜线,也可以防止零件被焊到不正确的地方。在阻焊层上还会印刷上一层丝网印刷面(silk screen)。通常在这上面会印上文字与符号(大多是白色的),以标示出各零件在板子上的位置。丝网印刷面也被称作图标面(legend)。

工作原理 编辑

显卡的工作原理是:在显卡开始工作(图形渲染建模)前,通常是把所需要的材质和纹理数据传送到显存里面。开始工作时候(进行建模渲染),这些数据通过AGP总线进行传输显示芯片将通过AGP总线提取存储在显存里面的数据,除了建模渲染数据外还有大量的顶点数据和工作指令流需要进行交换,这些数据通过RAMDAC转换为模拟信号输出到显示端,最终就是我们看见的图像显示芯片性能的日益提高,其数据处理能力越来越强,使得显存数据传输量和传输率也要求越来越高,显卡对显存的要求也更高。载体,这时显存的交换量的大小,速度的快慢对于显卡核心的效能发挥都是至关重要的,而如何有效地提高显存的效能也就成了提高整个显示卡效能的关键。

区别种类 编辑

综述

作为显示卡的重要组成部分,显存一直随着显示芯片的发展而逐步改变着。从早期的EDORAMMDRAM、SDRAM、SGRAM、VRAM、WRAM等到今天广泛采用的DDR SDRAM显存经历了很多代的进步。市场中所采用的显存类型主要有SDRAM,DDR SDRAM,DDR SGRAM三种。SDRAM颗粒主要应用在低端显卡上,频率一般不超过200MHz,在价格和性能上它比DDR都没有什么优势,因此逐渐被DDR取代。DDR SDRAM是市场中的主流(包括DDR2和DDR3),一方面是工艺的成熟,批量的生产导致成本下跌,使得它的价格便宜;另一方面它能提供较高的工作频率,带来优异的数据处理性能。至于DDR SGRAM,它是显卡厂商特别针对绘图者需求,为了加强图形的存取处理以及绘图控制效率,从同步动态随机存取内存(SDRAM)所改良而得的产品。SGRAM允许以方块(Blocks) 为单位个别修改或者存取内存中的资料,它能够与中央处理器(CPU)同步工作,可以减少内存读取次数,增加绘图控制器的效率,尽管它稳定性不错,而且性能表现也很好,但是它的超频性能很差劲,目前也极少使用。

FPM DRAM

FPM DRAM(Fast Page Mode RAM): 快速页面模式内存。是一种在486时期被普遍应用的内存(也曾应用为显存)。72线、5V电压、带宽32bit、基本速度60ns以上。它的读取周期是从DRAM阵列中某一行的触发开始,然后移至内存地址所指位置,即包含所需要的数据。第一条信息必须被证实有效后存至系统,才能为下一个周期作好准备。这样就引入了“等待状态”,因为CPU必须傻傻的等待内存完成一个周期。FPM之所以被广泛应用,一个重要原因就是它是种标准而且安全的产品,而且很便宜。但其性能上的缺陷导致其不久就被EDO DRAM所取代,此种显存的显卡已不存在了。

EDO

EDO (Extended Data Out) DRAM,与FPM相比EDO DRAM的速度要快5%,这是因为EDO内设置了一个逻辑电路,借此EDO可以在上一个内存数据读取结束前将下一个数据读入内存。设计为系统内存的EDO DRAM原本是非常昂贵的,只是因为PC市场急需一种替代FPM DRAM的产品,所以被广泛应用在第五代PC上。EDO显存可以工作在75MHz或更高,但是其标准工作频率为66 MHz,不过其速度还是无法满足显示芯片的需要,也早成为“古董级”产品上才有的显存。

SGRAM

SGRAM是Synchronous Graphics DRAM的缩写,意思是同步图形RAM是种专为显卡设计的显存,是一种图形读写能力较强的显存,由SDRAM改良而成。它改进了过去低效能显存传输率较低的缺点,为显示卡性能的提高创造了条件。SGRAM读写数据时不是一一读取,而是以"块"(Block)为单位,从而减少了内存整体读写的次数,提高了图形控制器的效率。但其设计制造成本较高,更多的是应用于当时较为高端的显卡。目前此类显存也已基本不被厂商采用,被DDR显存所取代。SDRAM,即Synchronous DRAM(同步动态随机存储器),曾经是PC电脑上最为广泛应用的一种内存类型,即便在今天SDRAM仍旧还在市场占有一席之地。既然是“同步动态随机存储器”,那就代表着它的工作速度是与系统总线速度同步的。SDRAM内存又分为PC66、PC100、PC133等不同规格,而规格后面的数字就代表着该内存最大所能正常工作系统总线速度,比如PC100,那就说明此内存可以在系统总线为100MHz的电脑中同步工作。与系统总线速度同步,也就是与系统时钟同步,这样就避免了不必要的等待周期,减少数据存储时间。同步还使存储控制器知道在哪一个时钟脉冲期由数据请求使用,因此数据可在脉冲上升期便开始传输。SDRAM采用3.3伏工作电压,168Pin的DIMM接口,带宽为64位。SDRAM不仅应用在内存上,在显存上也较为常见。SDRAM可以与CPU同步工作,无等待周期,减少数据传输延迟。优点:价格低廉,曾在中低端显卡上得到了广泛的应用。SDRAM在DDR SDRAM成为主流之后,就风光不再,目前则只能在最低端的产品或旧货市场才能看到此类显存的产品了。
DDR显存分为两种,一种是大家习惯上的DDR内存,严格的说DDR应该叫DDR SDRAM。另外一种则是DDR SGRAM,此类显存应用较少、不多见。

DDR SDRAM

DDR SDRAM人们习惯称DDR SDRAM为DDR。DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的缩写,是双倍速率同步动态随机存储器的意思。DDR SDRAM是在SDRAM基础上发展而来的,仍然沿用SDRAM生产体系,因此对于内存厂商而言,只需对制造普通SDRAM的设备稍加改进,即可实现DDR内存的生产,可有效的降低成本。RAM在一个时钟周期内只传输一次数据,它是在时钟的上升期进行数据传输;而DDR内存则是一个时钟周期内传输两次次数据,它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据,因此称为双倍速率同步动态随机存储器。DDR内存可以在与SDRAM相同的总线频率下达到更高的数据传输率。与SDRAM相比:DDR运用了更先进的同步电路,使指定地址、数据的输送和输出主要步骤既独立执行,又保持与CPU完全同步;DDR使用了DLL(Delay Locked Loop,延时锁定回路提供一个数据滤波信号)技术,当数据有效时,存储控制器可使用这个数据滤波信号来精确定位数据,每16次输出一次,并重新同步来自不同存储器模块的数据。DDL本质上不需要提高时钟频率就能加倍提高SDRAM的速度,它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿读出数据,因而其速度是标准SDRA的两倍。DDR SDRAM是目前应用最为广泛的显存类型,90%以上的显卡都采用此类显存。

DDR SGRAM

DDR SGRAM是从SGRAM发展而来,同样也是在一个时钟周期内传输两次次数据,它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据。可以在不增加频率的情况下把数据传输率提高一倍。DDR SGRAM在性能上要强于DDR SDRAM,但其仍旧在成本上要高于DDR SDRAM,只在较少的产品上得到应用。而且其超频能力较弱,因其结构问题超频容易损坏。DDR2显存可以看作是DDR显存的一种升级和扩展,DDR2显存把DDR显存的“2bit Prefetch(2位预取)”技术升级为“4 bit Prefetch(4位预取)”机制,在相同的核心频率下其有效频率比DDR显存整整提高了一倍,在相同显存位宽的情况下,把显存带宽也整整提高了一倍,这对显卡的性能提升是非常有益的。从技术上讲,DDR2显存的DRAM核心可并行存取,在每次存取中处理4个数据而非DDR显存的2个数据,这样DDR2显存便实现了在每个时钟周期处理4bit数据,比传统DDR显存处理的2bit数据提高了一倍。相比DDR显存,DDR2显存的另一个改进之处在于它采用144Pin球形针脚的FBGA封装方式替代了传统的TSOP方式,工作电压也由2.5V降为1.8V。由于DDR2显存提供了更高频率,性能相应得以提升,但也带来了高发热量的弊端。加之结构限制无法采用廉价的TSOP封装,不得不采用成本更高的BGA封装(DDR2的初期产能不足,成本问题更甚)。发热量高、价格昂贵成为采用DDR2显存显卡的通病,如率先采用DDR2显存的的GeForce FX 5800/5800Ultra系列显卡就是比较失败的产品。基于以上原因,DDR2并未在主流显卡上广泛应用。

DDR3

DDR3显存可以看作是DDR2的改进版,二者有很多相同之处,主要采用144Pin球形针脚的FBGA封装方式。不过DDR3核心有所改进:DDR3显存采用0.11微米生产工艺,耗电量较DDR2明显降低。此外,DDR3显存采用了“Pseudo Open Drain”接口技术,只要电压合适,显示芯片可直接支持DDR3显存。当然,显存颗粒较长的延迟时间(CAS latency)一直是高频率显存的一大通病,DDR3也不例外,DDR3的CAS latency为5/6/7/8,相比之下DDR2为3/4/5。客观地说,DDR3相对于DDR2在技术上并无突飞猛进的进步,但DDR3的性能优势仍比较显:(1)功耗和发热量较小:吸取了DDR2的教训,在控制成本的基础上减小了能耗和发热量,使得DDR3更易于被用户和厂家接受。(2)工作频率更高:由于能耗降低,DDR3可实现更高的工作频率,在一定程度弥补了延迟时间较长的缺点,同时还可作为显卡的卖点之一,这在搭配DDR3显存的显卡上已有所现。(3)降低显卡整体成本:DDR2显存颗粒规格多为4M X 32bit,搭配中高端显卡常用的128MB显存便需8颗。而DDR3显存规格多为8M X 32bit,单颗颗粒容量较大,4颗即可构成128MB显存。如此一来,显卡PCB面积可减小,成本得以有效控制,此外,颗粒数减少后,显存功耗也能进一步降低。(4)通用性好:相对于DDR变更到DDR2,DDR3对DDR2的兼容性更好。由于针脚封装等关键特性不变,搭配DDR2的显示核心和公版设计的显卡稍加修改便能采用DDR3显存,这对厂商降低成本大有好处。目前,DDR3显存在新出的大多数中高端显卡上得到了广泛的应用。

GDDR5

GDDR5(Graphics Double Data Rate, version 5)SDRAM是为计算机应用程序要求的高频宽而设计的高性能DRAM显存的一个类型。像它的上一版一样(GDDR4),GDDR5是以较之DDR2 SDRAM有着双倍速率的DDR3 SDRAM 为基础,但GDDR5的还拥有类似于GDDR4的8位宽的预取缓存。
现在三星和奇梦达都已经开始进行GDDR5开发计划。三星电子将从第三季度开始拿出5000/3200Mibps规格的GDDR5显存,这种显存采用170FBGA封装,GDDR5x32 512Mbit G-Die工艺,工作电压1.5v。在今年年底到明年年初开始生产1Gb GDDR5显存,规格GDDR5x32,170FBGA,D-Die工艺,工作电压1.5v。奇梦达也预计今年底试产GDDR5显存,明年第一季度即投入量产。
当今显卡上普遍配备的显存类型都是GDDR3,GDDR4只属于少数高端型号,而决意跳跃式发展的奇梦达已经试产了全球第一颗GDDR5。

性能容量 编辑

显存 显存
显存容量是显卡上本地显存的容量数,这是选择显卡的关键参数之一。显存容量的大小决定着显存临时存储数据的能力,在一定程度上也会影响显卡的性能。显存容量也是随着显卡的发展而逐步增大的,并且有越来越增大的趋势。显存容量从早期的512KB、1MB、2MB等极小容量,发展到8MB、12MB、16MB、32MB、64MB,一直到目前主流的512MB、1GB和高档显卡的2GB,某些专业显卡甚至已经具有4GB的显存了。在显卡最大分辨率方面,最大分辨率在一定程度上跟显存有着直接关系,因为这些像素点的数据最初都要存储于显存内,因此显存容量会影响到最大分辨率。在早期显卡的显存容量只具有512KB、1MB、2MB等极小容量时,显存容量确实是最大分辨率的一个瓶颈;但目前主流显卡的显存容量,就连64MB也已经被淘汰,主流的娱乐级显卡已经是512MB或1GB,某些专业显卡甚至已经具有4GB的显存,在这样的情况下,显存容量早已经不再是影响最大分辨率的因素。在显卡性能方面,随着显示芯片的处理能力越来越强大,特别是现在的大型3D游戏和专业渲染需要临时存储的数据也越来越多,所需要的显存容量也是越来越大,显存容量在一定程度上也会影响到显卡的性能。例如在显示核心足够强劲而显存容量比较小的情况下,却有大量的大纹理贴图数据需要存放,如果显存的容量不足以存放这些数据,那么显示核心在某些时间就只有闲置以等待这些数据处理完毕,这就影响了显示核心性能的发挥从而也就影响到了显卡的性能。值得注意的是,显存容量越大并不一定意味着显卡的性能就越高,因为决定显卡性能的三要素首先是其所采用的显示芯片,其次是显存带宽(这取决于显存位宽和显存频率),最后才是显存容量。一款显卡究竟应该配备多大的显存容量才合适是由其所采用的显示芯片所决定的,也就是说显存容量应该与显示核心的性能相匹配才合理,显示芯片性能越高由于其处理能力越高所配备的显存容量相应也应该越大,而低性能的显示芯片配备大容量显存对其性能是没有任何帮助的。例如市售的某些配备了512MB大容量显存的Radeon 9550显卡在显卡性能方面与128MB显存的Radeon 9550显卡在核心频率显存频率等参数都相同时是完全一样的,因为Radeon 9550显示核心相对低下的处理能力决定了其配备大容量显存其实是没有任何意义的,而大容量的显存反而还带来了购买成本提高的问题。

数据

数据位数指的是在一个时钟周期之内能传送的bit数,它是决定显存带宽的重要因素,与显卡性能息息相关。当显存种类相同并且工作频率相同时,数据位数越大,它的性能就越高。显存带宽的计算方法是:运行频率×数据带宽/8。以目前的GeForce3显卡为例,其显存系统带宽=230MHz×2(因为使用了DDR显存,所以乘以2)×128/8=7.36GB。
数据位数是显存也是显卡的一个很重要的参数。在显卡工作过程中,Z缓冲器、帧缓冲器和纹理缓冲器都会大幅占用显存带宽资源。带宽是3D芯片与本地存储器传输数据量标准,这时候显存的容量并不重要,也不会影响到带宽,相同显存带宽的显卡采用64MB和32MB显存在性能上区别不大。因为这时候系统的瓶颈在显存带宽上,当碰到大量像素渲染工作时,显存带宽不足会造成数据传输堵塞,导致显示芯片等待而影响到速度。显存主要分为64位和128位,在相同的工作频率下,64位显存的带宽只有128位显存的一半。这也就是为什么Geforce2 MX200(64位SDR)的性能远远不如Geforce2 MX400(128位SDR)的原因了。

显存位宽

显存 显存
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。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下面教大家一个较为简便,但只适应于一般情况,存在一些特殊情况,在大部分情况下能适用。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/颗的,而TSOP封装的颗粒是16位?/颗的。如果显卡采用了四颗BGA封装的显存,那么它的位宽是128位的,而如果是八颗TSOP封装颗粒,那么位宽也是128位的,但如果显卡只采用了四颗TSOP封装颗粒,那么显存位宽就只有64位。这只是一个一般情况下的技巧,不一定符合所有的情况,要做到最为准确的判断,还是察看显存编号吧!

带宽

显存带宽就是显示芯片与显存之间的桥梁,带宽越大,则显示芯片与显存之间的通讯就越快捷。为了标示这宽度,显存带宽的单位为:字节/秒。显存的带宽与显存的位宽及显存的速度(也就是工作频率)有关了。最终得出结论:显存带宽=显存位宽×显存频率/8。显存的速度一般以ns为单位,常见的显存有6ns、5.5ns、5ns、4ns、3.8ns,直至1.8ns。其对应的工作频率分别是143MHz、166MHz、183MHz、200MHz、250MHz,直至550MHz。工作频率的计算方法非常简单──显存速度的倒数就是显存的额定工作频率,比如显存的时钟周期为4ns,则该显存的运行频率为1/4ns=250MHz(如果是DDR显存则用结果再乘以2)。
显存容量=显示分辨率×颜色位数/8bit。
比如显示分辨率基本都是1024x768,颜色位数为32bit,那么需要的显存容量=1024x768x32bit/8bit=3145728 byte,可是这针对是2D显卡(普通平面),如果是3D加速卡,那么需要的显存容量为1024x768x32bitx3/8bit=9437184byte=9.216MB,这是最低需求,而且还必须增加一定的容量作为纹理显示内存,否则当显示资源被完全占用时,计算机只有占用主内存作为纹理内存,这样的二次调用会导致显示性能下降,因此作为真正的3D加速卡显存容量一定大于9.216MB。工作站显卡显存都在64MB以上。比如2D绘图应用,即使在1600x1200的情况下,它也最多是1600x1200x32bit/8bit=7680000byte=7.5MB,如果是三维绘图比如3D Studio Max,那么容量需求是7.5x3=22.5MB,不过这是最低需求,因此32MB容量的显存是应付这类2D绘图或者娱乐视频播放、普通三维设计。对于工作站而言,由于运行更大的软件,更大的运算,所以显存至256M以上。

基础知识

显存的速度一般以ns为单位。常见的显存有7ns、6ns、5.5ns、5ns、4ns甚至3.8ns的显存。其对应的额定工作频率分别是143MHz、166MHz、183MHz、200MHz和250MHz。额定工作频率=1/显存速度。当然,对于一些质量较好的显存来说,显存的实际最大工作频率是有一定的余量的。显存的超频就是基于这一原理,列如将额定频率为6ns的显存超至190MHz的运行频率。这里还要说一说显存的实际运行频率和等效工作频率。DDR显存因为能在时钟的上升沿和下降沿都能传送数据,因此,在相同的时钟频率数据位宽度的情况下显存带宽是普通SDRAM的两倍。换句话说,在显存速度相同的情况下,DDR显存的实际工作频率是普通SDRAM显存的2倍。同样,DDR显存达到的带宽也是普通SDRAM显存的2倍。例如,5ns的SDRAM显存的工作频率为200MHZ,而5ns的DDR显存的等效工作频率就是400MHZ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。此类情况现在较为常见,如显存最大能工作在650 MHz,而制造时显卡工作频率被设定为550 MHz,此时显存就存在一定的超频空间。这也就是目前厂商惯用的方法,显卡以超频为卖点

列表

用于显卡的显存,虽然和主板用的内存同样叫DDRDDR2甚至DDR3,但是由于规范参数差异较大,不能通用,因此也可以称显存为GDDR、GDDR2、GDDR3。
显存速度 对应频率对应DDR频率
6NS 166MHZ 333MHZ
5NS 200MHZ 400MHZ
4NS 250MHZ 500MHZ
3.6NS 278MHZ 556MHZ
3.3NS 300MHZ 600MHZ
2.8NS 360MHZ 720MHZ
2.2NS 450MHZ 900MHZ
2NS 500MHZ 1000MHZ

显存频率 编辑

显存频率是指默认情况下,该显存在显卡上工作时的频率,以MHz(兆赫兹)为单位。显存频率一定程度上反应着该显存的速度。显存频率随着显存的类型、性能的不同而不同,SDRAM显存一般都工作在较低的频率上,一般就是133MHz和166MHz,显存频率,主要在中低端显卡上使用,DDR2显存由于成本高并且性能一般,因此使用量不大。DDR3显存是目前高端显卡采用最为广泛的显存类型。不同显存能提供的显存频率也差异很大,主要有400MHz、500MHz、600MHz、650MHz等,高端产品中还有800MHz、1200MHz、1600MHz,甚至更高。
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=1/显存时钟周期。如果是SDRAM显存,其时钟周期为6ns,那么它的显存频率就为1/6ns=166 MHz。而对于DDR SDRAM或者DDR2、DDR3,其时钟周期为6ns,那么它的显存频率就为1/6ns=166 MHz,但要了解的是这是DDR SDRAM的实际频率,而不是我们平时所说的DDR显存频率。因为DDR在时钟上升期和下降期都进行数据传输,其一个周期传输两次数据,相当于SDRAM频率的二倍。习惯上称呼的DDR频率是其等效频率,是在其实际工作频率上乘以2,就得到了等效频率。因此6ns的DDR显存,其显存频率为1/6ns*2=333 MHz。具体情况可以看下边关于各种显存的介绍。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,如显存最大能工作在650 MHz,而制造时显卡工作频率被设定为550 MHz,此时显存就存在一定的超频空间。这也就是厂商惯用的方法,显卡以超频为卖点。GDDR3

显存封装 编辑

显存封装是指显存颗粒所采用的封装技术类型,封装就是将显存芯片包裹起来,以避免芯片与外界接触,防止外界对芯片的损害。空气中的杂质和不良气体,乃至水蒸气都会腐蚀芯片上的精密电路,进而造成电学性能下降。不同的封装技术在制造工序和工艺方面差异很大,封装后对内存芯片自身性能的发挥也起到至关重要的作用。显存封装形式主要有QFP、TSOP-II、MBGA等,其中TSOP-II、MBGA比较常见。早期的SDRAM和DDR显存很多使用TSOP-II,而现在随着显存速度的提高,越来越多的显存使用了MBGA封装,尤其是DDR2和DDR3显存,全都使用了MBGA封装。此外很多厂商也将DDR2和DDR3显存的封装称为FBGA,这种称呼更偏重于对针脚排列的命名,实际是相同的封装形式。此外虽然MBGA和TSOP-II相比,可以达到更高的显存频率,但是不能简单的认为MBGA封装的显存一定更好超频,因为是否容易超频,更多的取决于厂商定的默认频率和显存实际能达到的频率之间的差距,包括显卡的设计制造,简单的说MBGA封装可以达到更高频率,但其默认频率也更高。

QFP

QFP是Package的缩写,是“小型方块平面封装”的意思。QFP封装在早期的显卡上使用的比较频繁,但少有速度在4ns以上的QFP封装显存,因为工艺和性能的问题,目前已经逐渐被TSOP-II和BGA所取代。QFP封装在颗粒四周都带有针脚,识别起来相当明显。TSOP-II(Thin Small Out-Line Package,薄型小尺寸封装)。TSOP封装是在芯片的周围做出引脚,采用SMT技术(表面安装技术)直接附着在PCB板的表面。TSOP封装外形尺寸时,寄生参数(电流大幅度变化时,引起输出电压扰动) 减小,适合高频应用,操作比较方便,可靠性也比较高。同时TSOP封装具有成品率高,价格便宜等优点,因此得到了极为广泛的应用。TSOP封装是目前应用最为广泛的显存封装类型。TSOP-II封装针脚在显存的两侧。

MBGA

MBGA是指微型球栅阵列封装,英文全称为Micro Ball Grid Array Package。它与TSOP内存芯片不同,MBGA的引脚并非裸露在外,而是以微小锡球的形式寄生在芯片的底部,所以这种显存都看不到引脚。MBGA的优点有杂讯少、散热性好、电气性能佳、可接脚数多,且可提高良率。最突出是由于内部元件的间隔更小,信号传输延迟小,可以使频率有较大的提高。MBGA封装的优点在于杂讯少,散热性好,电气性能佳,可接脚数多,且可提高良品率。最突出特点在于内部元件的间隔更小,信号传输延迟短,可以使频率有较大的提升。与TSOP封装显存相比,MBGA显存性能优异。但也对电路布线提出了要求,前者只要66Pin,引线很长,而且都横卧在PCB板上,设计、焊接、加工和检测相对容易;而后者的面积只有前者的1/4左右,却有144Pin,每个Pin都是体积微小的锡球,设计和生产也就困难多了。早期的SDRAM和DDR显存很多使用TSOP-II,而现在随着显存速度的提高,越来越多的显存使用了MBGA封装,尤其是DDR2和DDR3显存,全都使用了MBGA封装。此外很多厂商也将DDR2和DDR3显存封装称为FBGA,这种称呼更偏重于对针脚排列的命名,实际是相同的封装形式。

时钟周期 编辑

显存时钟周期就是显存时钟脉冲的重复周期,它是作为衡量显存速度的重要指标。显存速度越快,单位时间交换数据量也就越大,在同等情况下显卡性能将会得到明显提升。显存的时钟周期一般以ns(纳秒)为单位,工作频率以MHz为单位。显存时钟周期跟工作频率一一对应,它们之间的关系为:工作频率=1÷时钟周期×1000。那么显存频率为166MHz,那么它的时钟周期为1÷166×1000=6ns。对于DDR SDRAM或者DDR2、DDR3显存来说,描述其工作频率时用的是等效输出频率。因为能在时钟周期的上升沿和下降沿都能传送数据,所以在工作频率和数据位宽度相同的情况下,显存带宽是SDRAM的两倍。换句话说,在显存时钟周期相同的情况下,DDR SDRAM显存的等效输出频率是SDRAM显存的两倍。例如,5ns的SDRAM显存的工作频率为200MHz,而5ns的DDR SDRAM或者DDR2、DDR3显存的等效工作频率就是400MHz。常见显存时钟周期有5ns、4ns、3.8ns、3.6ns、3.3ns、2.8ns、2.0ns、1.6ns、1.1ns,甚至更低。
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