显存主要功能就是将显示芯片处理的数据临时储存起来,这些数据包括已经处理和将要处理的数据,所以显示芯片和显存之间的通道就十分的重要,畅通与否直接关系到显卡的性能。
我们说到显存,常会说到64MB、128MB、256MB等等数据,这些都是指的是显存的容量。在这里简单地给大家一个计算公式,显存容量=水平分辨率×垂直分辨率×颜色位数/8bit。当在进行2D应用时,比如在1024×768×32的显示模式下,那么需要的显存容量=1024×768×32bit/8bit=3145728 byte=3.072MB,这只是2D应用,如果是在使用3D应用时,那么需要的显存容量=1024×768×32bit×3/8bit=9437184byte=9.216MB,当然,这些都是应用时的最低需求(显示需求),还必须有一定的显存容量来专门存放纹理数据或Z-Buffer数据,否则当显存容量被显示资源完全占用时,系统会自动调用内存作为纹理显存使用,而在速度上内存是无法和显存相比的了,这样的二次调用自然会导致显示性能下降。
通常在高分辨率和开启全屏抗锯齿和各向异性过滤后,对显存容量提出更高要求,通常在2048x1536 4xAA 16xAF环境下, 256M版本的显卡已经不能动了,但是频率相同的512M版本依然流畅,这是相当极端的显现。
当然显存速度跟显存容量同样重要,显存速度越快可以提供更大的数据带宽,这是显而易见的。目前在顶级8800GTX中,384bit 1800Mhz的GDDR3提供了超过80G/S的带宽,2048x1536 4xAA 16xAF已经不是问题。 而现在热门的7300GT和7600GS都会搭配1.4ns或者更高等级的显存,1400Mhz频率提升22.4GB/S的数据带宽。
我们现在再来看看现在主流显卡采用的显存。
成本至上-DDR1显存
率先登场的是最为常见的GDDR1显存,一般分为TSOP封装和BGA封装。GDDR1显存是最为常见的显存,特别是TSOP封装版本。我们这里介绍的GDDR1显存均指DDR。SDRAM简称称为SDR,在早期的显卡和内存上都使用过,其特点就是在一个时钟周期内进行一次数据读写,有效频率和实际频率一样。而DDR SDRAM则可以在一个时钟周期内,利用波形的上升沿和下降沿各进行一次触发,这样一来,一个时钟周期内就能进行两次数据读写,有效频率将是实际频率的两倍。实际上目前显卡广泛采用的GDDR2和GDDR3也是采用这个原理,但是速度更快而已。
TSOP封装DDR显存的首次登场出现在当年Geforce256上面,当时Geforce256 DDR搭配的显存运行在150Mhz(等效300Mhz)。TSOP封装DDR内存价格低廉,现在已经广泛应用在MX4000、FX5200、Radeon9200/9250、9550和6200A这些入门级别显卡上,即使是目前PCI-Express接口大低端的X550、甚至新鲜出炉的RadeonX1550都会经常看到它的踪影。
Micor-BGA封装的DDR1显存当年也有光荣的历史,像FX5950Ultra和Radeon9800XT这些昔日旗舰都是采用BGA封装的DDR1显存。不过由于DDR1和TSOP封装在速度提升方面遇到一定的瓶颈的,旗舰型号显卡也逐渐投靠更为高速的BGA封装GDDR3内存。不过Micor-BGA封装的DDR1显存有显著的x32bit特点,因而非常方便的生产128M 256bit的显卡,例如在2006年非常热门的X800GTO。
总的来说,目前DDR1显存目前以TSOP封装为绝对主力,更为常见。常见的TSOP模组也从8x16规格起跳,因为4x16模组容量过小,8颗也只能组成64M 128bit的规格。
Radeon9550当年成为了8x16 TSOP模组最铁杆的拥护者,媒体上曝光的Radeon9550绝少出现64bit的版本,8颗8x16组成128M 128bit的性能组合也保证了Radeon9550的发挥。
动用4颗16x16 TSOP模组就能组成128M 64bit的组合,动用8颗16x16的TSOP显存颗粒组成256M 128bit的规格,应用非常广泛涵盖64bit和128bit显卡。16x16 TSOP模组还是较为经常出现在6200TC/7300LE和6200A这些专门的“64bit专业户”上面。
32x16 TSOP的显存颗粒首先出现在P362公版的Geforce6200A。在P362公版上,搭配4颗32x16的TSOP颗粒就能组成256M的海量容量,不过位宽仍然维持在64bit。目前已经有Samsung、Infineon和VDATA推出过32x16的TSOP模组(单颗容量达到64M),由于性能有所限制,不过似乎256M 64bit的组合无论是DIY或者是入门级用户都不太认可。
不过时之现在,TSOP封装较为常见的仍然时16x16的模组,RadeonX1550/1300和7100GS/7300LE经常采用这种显存,并且通过HyperMemory和TubroCache技术让系统识别到256M甚至512M显存,迎合Vista操作系统或者是3Dmark06等游戏软件的需求。
容量至上-GDDR2显存
GDDR2的真正翻身出现在2005年Q2,GDDR2以全新的x16bit规格和我们见面,更低的工作的电压和更大的单颗容量使得GDDR2迅速火热。
x16bit规格的新型GDDR2首先出现在迪兰恒进的X700 Bavro上面。Samsung 3.7ns GDDR2显存采用84Pin FBGA封装,有别于GDDR3/前代GDDR2的x32bit规格。新型的GDDR2显存为16x16规格,单颗容量为32M,因而这款迪兰恒进X700 夺宝奇兵拥有256M 128bit的规格。GDDR2新近有跃起的苗头,关键在于16x16的GDDR2颗粒容量跟8x32的GDDR3颗粒拥有相同的容量,但价格更为低廉。以代工而闻名的台湾同德(palit)走得更加踏实,率先推出搭配GDDR2显存的9550/X550。GDDR2跟GDDR3对比的优势在于容量翻倍,但是速度较为欠缺。
目前显卡厂商搭配Micro-BGA封装的GDDR2显存的速度从3.7ns到2.5ns不等,最高默认频率从500Mhz-800Mhz,超过传统TSOP封装显存不少,加上GDDR2显存普遍有不错的超频能力,700Mhz以上的预设频率相对于传统的TSOP封装显存来说,自然有很大优势。
不过GDDR2似乎在慢慢离开主流市场,GDDR2成本比TSOP GDDR1价格高,也没有Micro-BGA GDDR1的x32bit特性,注定了要生产一块128bit显存位宽显卡需要8颗GDDR2模组才能实现,成本自然高企。而GDDR2的速度已经到极限,目前最低速的2.0ns GDDR3都可以轻而易举的达到1200Mhz速度,而最昂贵的GDDR2只能到900Mhz附近。当然最重要的是价格,GDDR2模组价格从2006年Q2开始一直居高不下。