显卡科普(一):显卡的构成

2023-04-15

  其实显卡不仅只有处理图像和图形的工作,它还要负责将主机(包括 CPU 和GPU )已经处理好的信息做一次信号转换,传输到显示器上,让显示器能够显示出对应的画面。

  显卡由 显卡核心(GPU) 、电路板(PCB)、显存、金手指、供电 & 显示接口以及散热等构成。显卡的核心理所当然就是显卡核心,显卡核心里主要由运算单元 cuda core,控制单元,缓存单元等构成。而 CPU 和 GPU 最大的不同就在于,GPU 负责的工作大多是重复性的 3D 建模或者 3D 渲染,而流处理器(运算单元,简称 SP)就是负责顶点运算或者像素运算,这样,在不同的场景下,显卡就能动态的分配进行顶点运算和像素运算的流处理器数量,达到资源的高效利用。

  然后便是 PCB 板,还包括上面的电容、电感、控制器等等,你可以把这个理解成主板,只不过只为显卡提供支撑。而供电之类的也和 主板 上的差不多,毕竟原理一样,不懂可以去看上期的 主板科普。PCB 板和其上的零件,一定程度上决定了 显卡的整体性能。

  频率是指显存工作的速度,当然越高越好,一般来说,显存类型,越新的(数字越大),频率也就越高。还用回上面车的例子:频率越高,相当于车的速度越快,交换数据的速度就越快;显存位宽是指显存一次能读入的数据量,带宽越大,可以提供的计算能力和数据吞吐能力也越快,相当于一条马路,马路越宽,同时能通过的车辆就越多。

  显卡和显示器之间的接口,共有VGA、HDMI、DVI、DP以及USB-C(包括雷电3)等。显卡散热本身是为了散出显卡核心的温度,让显卡能保证正常工作温度,常见有开放式风扇和公版多采用的涡轮风扇。

  以目前最复杂的游戏场景来举例:在运行一个游戏时,CPU 负责构造整个游戏世界的框架,计算很复杂的运动逻辑,而 GPU 则在 CPU 创造的这个世界里做着重复的工作:贴图,上色。两者一起工作,最终将复杂、唯美的游戏画面呈现在显示器上。

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