认识显存的五“兄弟”

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2009年第49期D版 责任编辑: 王宇
四川 均儿


       自从AMD的HD5000系列显卡和NVIDIA的GT240显卡开始在市场上大面积铺货以来，关于GDDR5显存的话题就不断。仿佛显存不同，显卡的性能就大相径庭，显存真的有这么大的能量？面对各类显存，很多同学都感到一头雾水，今天的课堂上我们就来认识一下显存的五“兄弟”。

显存在哪里

       从构成上来看，显卡并不复杂，一款显卡主要由PCB板、图形芯片（GPU或VPU）、显存（显示内存）、散热器等部件构成，显存是显卡上的关键核心部件之一，图形显示芯片决定了显卡所能提供的功能和其基本性能，而显存优劣则会直接影响到显卡的最终性能表现。

       在以前的课堂上，我们曾经讲过显存在显卡中的作用就是存储显示核心待运算和已经运算好的数据，为了更好地与图形芯片交换数据，显存都是围在图形芯片外围的。

2009-12-17 16:46

                                                                                            围在图形芯片周围的黑色小方块就是显存

显存“兄弟”挨个瞧

       进入GDDR时代的显存家族一共有五兄弟，分别是GDDR、GDDR2、GDDR3、GDDR4和GDDR5。GDDR显存已在市场被淘汰，目前市场上常见的显存主要有GDDR2、GDDR3、GDDR4、GDDR5几种类型的产品。

2009-12-17 16:46

       GDDR2显存，目前多被低端显卡产品采用，采用BGA（Ball Grid Array Package）封装，显存的速度从3.7ns到2ns不等，最高默认频率从500MHz～1000MHz，但明显不如GDDR3显存。其单颗颗粒位宽为16bit，组成128bit的规格需要8颗。

       GDDR3显存是专门为图形处理开发的一种新型内存，同样采用BGA封装技术，其单颗颗粒位宽为32bit，8颗颗粒即可组成256bit/512MB的显存位宽及容量。显存速度在2.5ns（800MHz）～0.8ns（2500MHz）间。相比GDDR2，GDDR3具备低功耗、高频率和单颗容量大三大优点，使得GDDR3目前为主流显卡产品广泛采用。

       GDDR4和GDDR3基本技术一样，GDDR4单颗显存颗粒可实现64bit位宽64MB容量，也就是说只需4颗显存芯片就能够实现256bit位宽和256MB容量，8颗更可轻松实现512bit位宽512MB容量。目前GDDR4显存颗粒的速度集中在0.7ns～0.9ns之间，但GDDR4显存时序过长，同频率的GDDR3显存在性能上要领先于采用GDDR4显存的产品，并且GDDR4显存并没有因为电压更低而解决高功耗、高发热的问题，这导致GDDR4对GDDR3缺乏竞争力，逐渐被淘汰了。

       相对于GDDR3、GDDR4而言，GDDR5显存拥有诸多技术优势，还具备更高的带宽、更低的功耗、更高的性能。如果搭配同数量、同显存位宽的显存颗粒，GDDR5显存颗粒提供的总带宽是GDDR3的3倍以上。由于GDDR5显存可实现比目前主流的128bit或256bit显存更高的位宽，也就意味着采用GDDR5显存的显卡会有更大的灵活性，性能亦会有较大幅度的提升。所以目前主流的高端显卡都无一例外地采用了GDDR5显存。

显存怎么认

       目前的主流显存都采用的是BGA（FBGA）封装，所以仅从外形上来看是难以区别出显存的类型的。不过还好显存的生产厂商都给显存取好了名字（现存编号），我们只要看看它们的名字，就能比较容易地认出它们几兄弟。

       三星显存的编号以开头字母代表它们几兄弟：K4D代表GDDR、K4N代表GDDR2、K4J代表GDDR3、K4U代表GDDR4、K4G代表GDDR5。而现代显存以其编号H或HY后的两个字母来代表它们几兄弟：5D代表GDDR、5P代表GDDR2、5R代表GDDR3、5F代表GDDR4、5G代表GDDR5。

2009-12-17 16:46

                                                                                       只需找出关键字符，显存信息一目了然

       影响显存性能主要因素有显存速度（同类型显存中数字越低的产品越好）、显存位宽（显存位宽是显存在一个时钟周期内所能传送数据的位数，目前常见的显存颗粒的位宽有32bit、64bit等，同类型的产品位宽越大越好）、显存容量（目前常见的显存颗粒容量有32MB、64MB、128MB等，同档次的产品显存容量越大越好）等。

       那么，如何快速的辨别显存的容量、位宽和速度呢？例如一款显存颗粒上的编号为 “K4J52324QH-HJ08（三星，GDDR3）”、一款显存颗粒上的编号为“H5RS5223CFR N3C（现代，GDDR3）”，万变不离其宗，它们中间的“1G”表示其单颗显存容量为128MB（1Gb=1024Mb，1024Mb/8=128MB），如果这个编号是512或52、12，则其显存容量为512Mb/8=64MB，而依此类推，256表示256Mb=32MB；“1G”后面的“16（三星）”或“6（现代）”则表示其显存位宽为16bit，“32（三星）”或“2（现代）”则表示其显存位宽为32bit；而最后面的“HC08”、“HC05”、“HC04”则表明其显存分别采用的是0.8ns、0.5ns及0.4ns的颗粒（现代显存在1.0ns一下的以N0代表1.0ns、N2代表0.8ns、N3代表0.77ns），对应的显存频率分别为2000/0.8=1250（MHz）、2000/0.77=2600（MHz）。

       现代的GDDR5显存在最后编号标示方面有些变化，没有再采用ns而是直接采用了MHz的标示法，GDDR5显存后面的N6表示3200MHz、N8代表3600MHz、T0代表4000MHz、T1代表4500MHz、T2代表5000MHz，T3代表5500MHz、R0代表6000MHz。

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                                                                                           现代5000MHz的GDDR5显存颗粒

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                                                                                              三星4000MHz的GDDR5显存颗粒

       小贴士：如何快速查看显卡的显存
       首先，品牌厂商一般会在包装、说明书乃至显卡标签上标明，所采用显存类型、容量、位宽，大家可一目了然的进行简单辨别。其次，我们可以通过硬件检测/测试软件来查看显存频率、显存位宽、显存容量等详细信息。例如很多人都会用GPU-Z来识别显卡的显存信息，在GPU-Z的下半部分就会显示出显卡采用的显存类型、容量、位宽以及显存频率。不过要注意的是对于GDDR2、GDDR3和GDDR4显存在GPU-Z中显示的显存频率是实际频率，等效频率需要乘以2，而GDDR5的显存等效频率需要乘以4。

2009-12-17 16:46

写在最后

       总结一下，主流的显存一共有5种，它的作用是是存储显示核心待运算和已经运算好的数据。目前，GDDR已经退出了市场，GDDR2和GDDR4也是明日黄花，只有GDDR3仍然占据着主流市场，而GDDR5由于其出色的性能，是中高端显卡的最佳搭配。我们通过显存的编号或用测试软件GPU-Z就可以方便地识别显存的类型、位宽和频率。

课堂作业

       我们上次的作业是为什么说音箱中的中音单元最少见？来自福建的任迪容同学说，因为只有三分频的音箱才有独立的中音单元，而三分频音箱不仅成本高昂而且设计非常复杂，设计不佳的三分频音箱效果相当差。为了兼顾成本与效果，市场上最常见的一两百元的音箱常会采用兼顾高音和中音的发音单元的设计方案，比如2.1音箱的两个卫星箱就采用这种设计，而没有低音炮的2.0中端音箱，则采用低、中音发音单元“合二为一”的方案，通过两个发音单元诠释全频声音。他同时也获得了16GB闪存一个。

       本期作业：为什么现在GDDR4的显存很少见了？请参加的同学发送E-mail至pcw-club@vip.sina.com或者登录http://go.shudoo.com/d/ypxt.htm，同时我们也欢迎同学们来信提出你们的疑问，选修相关的课程，不仅有最新的硬件知识教给你，还有16GB闪存等你来拿哟。