显卡中的带宽和位宽是什么意思?又有什么区别?

显卡中的带宽和位宽是什么意思?又有什么区别?


谁有好的方法就快告诉我啊.回答详实者,我一定会给你加附加分的哦!!谢谢啦!!!
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,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。
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!
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,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。
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。
一、 带宽的两种概念
如果从电子电路角度出发,带宽(Bandwidth)本意指的是电子电路中存在一个固有通频带,这个概念或许比较抽象,我们有必要作进一步解释。大家都知道,各类复杂的电子电路无一例外都存在电感、电容或相当功能的储能元件,即使没有采用现成的电感线圈或电容,导线自身就是一个电感,而导线与导线之间、导线与地之间便可以组成电容——这就是通常所说的杂散电容或分布电容;不管是哪种类型的电容、电感,都会对信号起着阻滞作用从而消耗信号能量,严重的话会影响信号品质。这种效应与交流电信号的频率成正比关系,当频率高到一定程度、令信号难以保持稳定时,整个电子电路自然就无法正常工作。为此,电子学上就提出了“带宽”的概念,它指的是电路可以保持稳定工作的频率范围。而属于该体系的有显示器带宽、通讯/网络中的带宽等等。
而第二种带宽的概念大家也许会更熟悉,它所指的其实是数据传输率,譬如内存带宽、总线带宽、网络带宽等等,都是以“字节/秒”为单位。我们不清楚从什么时候起这些数据传输率的概念被称为“带宽”,但因业界与公众都接受了这种说法,代表数据传输率的带宽概念非常流行,尽管它与电子电路中“带宽”的本意相差很远。
对于电子电路中的带宽,决定因素在于电路设计。它主要是由高频放大部分元件的特性决定,而高频电路的设计是比较困难的部分,成本也比普通电路要高很多。这部分内容涉及到电路设计的知识,对此我们就不做深入的分析。而对于总线、内存中的带宽,决定其数值的主要因素在于工作频率和位宽,在这两个领域,带宽等于工作频率与位宽的乘积,因此带宽和工作频率、位宽两个指标成正比。不过工作频率或位宽并不能无限制提高,它们受到很多因素的制约,我们会在接下来的总线、内存部分对其作专门论述。
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显存中的信息并不是静态的,其需要不断的和显卡核心(GPU或VPU)进行数据交换,这就涉及到了显存位宽的概念。显存位宽就是指显存颗粒与外部进行数据交换的接口位宽,一般有8bit、16bit、32bit等等。
而显存带宽就是显存每秒钟提供最大的数据交换量。我们知道,显卡GPU计算后的数据要和显存之间做数据交换,因此如果显存带宽不够高,就会严重影响显卡的性能。而显存带宽由显存位宽和显存频率以及显存颗粒数共同决定,即显存带宽=显存位宽X显存频率X显存颗粒数/8。 


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