狂飚在极速之巅——从游戏速度差异谈显卡
硬派学堂
如今的游戏容量越做越大，对显卡性能的要求也越来越高，不仅需要精美的画面质量，而且流畅的运行速度也是游戏的乐趣之一，为了让大家能够在游戏中玩得酣畅淋漓，为此，特意根据各种显卡的搭配方法来为大家详细解答其中的“学问”。
游戏中大部分特效和渲染任务都是交由显卡来执行的，因此游戏的流畅程度取决于是否拥有一块性能优异的显卡。显卡的性能差异又主要分为三个方面：显示核心、显存位宽、显存频率和显存容量。
显存位宽
影响游戏速度的重要因素
笔者的朋友近日低价购买了一块二手Radeon 9800 Pro显卡以升级旧机，但在经过各种测试和游戏对比之后发现其性能与以前的Radeon 9800 Pro显卡差距很大，于是求助于笔者。拆下显卡仔细观察，发现在其核心的背后隐藏着一个重大的秘密，那就是显存，虽然显存有128MB，但却只具备128bit显存位宽，与标准的256bit显存位宽相距甚远……
在《DOOM 3》等大型3D游戏中，显卡需要对输出图像进行大量的渲染工作，此时，显存位宽就成为了制约渲染的重要因素，而这种制约将是巨大的，即使显示核心非常优秀或显存容量达到了128MB甚至256MB也无法弥补这种损失。所以当两块采用同一种显示核心的显卡出现在你的眼前时，首先需要注意的不是显存容量，而是显存位宽。
由于显示核心的更新换代周期已经远远超过了CPU的发展速度，显卡厂商基本上来不及对显卡板型做第二次开发，所以现在的显卡大多采用公版设计，不同档次显卡的一个重要区别就是显存位宽。就目前而言，ATI与NVIDIA公司均有64bit、128bit和256bit三种不同规格显存位宽的公版产品，显卡厂商可以根据市场定位和成本来推出使用不同规格显存搭配的成品显卡（注：只能支持64bit显存位宽的显卡核心无法搭配128bit位宽的显存，即使显卡搭配了128bit规格的显存，也会因为显示核心不支持，实际上仍然只有64bit显存位宽）。
在大型游戏中，游戏效果渲染需要占用大量的数据带宽，现在的显示接口技术已经逐步从AGP接口转换成为了能够提供更大数据流量的PCI-E接口，因此显卡的性能差异就逐渐体现在了显示核心的渲染流水线与显存位宽上，显存位宽越大，显存与显示芯片之间的“通路”就越宽，显卡就“跑”得更顺畅（注：这里提到的只是相同核心，或是相似核心的显卡，对于采用不同核心的显卡则不可用显存位宽来相互比较）。
下面我们在游戏中来对比一下两块核心与显存容量相同，但却各自拥有不同显存位宽的GeForce 6200显卡，只有64bit显存位宽的显卡与完整拥有128bit显存位宽的显卡性能差距在30％左右，从图表中可以看出，在打开全屏抗锯齿后，性能差距则更大。
你知道吗：显存位宽固然是制约显卡性能的重要因素，但由于显示核心的不同，所以并不适用于所有显卡的比较，因为更加先进的核心设计在数据处理上有更快的速度。例如只拥有64bit显存位宽和4条像素渲染管线的GeForce 7300GS显卡的性能就强过某些拥有128bit显存位宽的上一代显卡。
显存带宽的下降可以用超高的显存频率来进行一定弥补，再加上更优秀的显示核心，使得显卡对图像的处理能力大大增强。我们从以下的对比测试中可以看到，拥有优秀的显示核心和超高显存频率的GeForce 7300GS显卡虽然只有64bit显存位宽，但在《Half-Life2》游戏中的性能已经超过了上一代的同样只有4条像素渲染管线但却拥有128bit显存位宽的GeForce 6600LE与RadeonX550显卡。
显存频率
不同的频率，不同的速度
为了区别在市场上的定位，NVIDIA和ATI总会在每一款核心的后面添加如LE、SE、XT、GT、Ultra等后缀。一般而言，这些采用不同后缀的核心除了频率不同以外，搭配的显存频率也有差异，对游戏速度的影响也大不相同。
我们以NVIDIA公司出品的GeForce 6600系列显卡为例，GeForce 6600系列显卡总共分为三个系列，即GeForce 6600LE，GeForce 6600，GeForce 6600GT。GeForce 6600LE属于GeForce 6600系列的低端型号，而GeForce 6600属于标准版核心，GeForce 6600GT属于GeForce 6600系列的最高型号，同时GT系列公版显卡所搭配的均为默认频率非常高的GDDR3显存，所以性能差距十分巨大，大家可以从下面的表和图中直观了解到不同档次的显卡在参数和性能上的差距。
我们可以很明显地看到，核心与显存频率最高的GeForce 6600GT显卡在性能测试中遥遥领先另外两款显卡。而在核心参数相同的情况下，由于频率降低，GeForce 6600显卡的性能只能达到GeForce 6600GT的2/3左右，而与GeForce 6600频率相当的GeForce 6600LE显卡更是由于核心渲染管线被削减为4条，其性能甚至不及GeForce 6600GT显卡的一半。
核心后缀的不同虽然代表了核心的性能差异，但显卡整体性能不仅仅能从核心反映出来，搭配高频率显存的低端核心显卡同样能够在游戏中拥有良好的性能表现，首先就反映在游戏的速度中。在相同显存位宽的前提下，显存频率越高，核心与显存交换数据的速度也就越快。
目前的显存主要分为三种：DDR、DDR2和GDDR3。DDR显存由于封装方式的影响，它所能达到的频率最低，虽然改进了封装方法但仍然无法和后两者相提并论，由于频率较低，这种显存面临淘汰，只有在低端显卡上才能发现它的踪影。DDR2显存改变了封装方式，电气性能更好，所能达到的频率更高，但其内部延迟参数也较高，幸好延迟的损失可以用频率来弥补，这一类显存通常用在中端显卡上。GDDR3显存内部延迟比DDR2更高，但所能到达的极限频率是DDR2显存无法赶超的，所以性能更好，目前已经被众多高端显卡所采用。
由于GeForce 6600系列显示核心使用了更加先进的0.11微米制造工艺，超频性能十分出色，而且NVIDIA官方在显示核心中并没有限制其所搭配的显存类型，所以众多采用GDDR3显存的高频GeForce 6600LE显卡充斥市场，虽然在核心渲染管线上与其他两个型号相差一半，但由于默认工作频率在出厂前就被厂商提高，使得性能突飞猛进，所以在各种游戏中的表现足以超过GeForce 6600标准版，甚至直逼不超频的GeForce 6600GT，但价格却与标准版不相上下。GeForce 6600 GDDR3版的情况与GeForce 6600LE相同，由于GeForce 6600标准版核心相对GT版核心采购价更加便宜，而且超频性能优秀，所以一块由标准版芯片+高频GDDR3显存的“新型号”显卡的市场售价普遍低于GT版100～200元，而且由于默认频率较高的关系，其各种参数性能也与GT版相差无几，并冠上“超频版”等名称，一时成为市场中的新宠儿。正因为如此，GeForce 6600标准版正在逐步退出市场，市场上的空间留给了文中提到的GeForce 6600 GDDR3版与GeForce 6600GT，甚至价格更低，性能却超越标准版的GeForce 6600LE GDDR3版显卡也占有一席之地。
ATI方面的情形也与NVIDIA类似，其显卡核心名称也分为多种不同后缀，例如X700系列就分为X700标准版、X700 Pro与X700 XT，它们之间的区别在于X700标准版默认只配备了普通的DDR显存，默认频率较低，而X700 Pro上就配备了频率更高的GDDR3内存，其中型号最高的X700 XT显卡的显存默认频率最高，当然性能也就最好，现在众多厂商也将采购价格更低的X700标准版芯片配备高速GDDR3显存，在使得显卡性能更高的同时其价格也不会太高。
你知道吗：在ATI系列显卡中，XT后缀代表着某系列型号中最高档次的显卡，而在NVIDIA系列显卡中，XT后缀则代表着性能降低，例如ATI公司的X850XT显卡代表X850系列最强的性能，而NVIDIA公司的GeForce 6800XT显卡则表示它属于GeForce 6800系列显卡最低端的型号。
显存容量
优质画面的保障
要想让3D游戏更加精美，一是增加游戏中景物使用多边形的数量；二是使用大纹理，而这些方法的背后都需要大容量的显存的支持。我们先用两幅游戏画面进行比较。
其中上图是关闭全屏抗锯齿的游戏画面，从图中可以看到物体边缘有十分明显的“锯齿”，而下图则是开启8倍全屏抗锯齿后的效果。大家都知道，全屏抗锯齿是极度消耗显卡资源的，再加上现在游戏的主流分辨率都达到了1024×768，甚至1280×1024。随着分辨率的增大与抗锯齿效果的提升，显卡在同一时间内处理的数据容量也就越来越大，所以在这样的分辨率下要想流畅地运行大型游戏，就需要更大容量的显存空间来存放数据。但并非显存容量越大越好，因为根据显卡性能的不同，显存容量的大小对显卡的依附关系也各不相同。例如一块ATI X700显卡，由于显示核心性能和128bit显存位宽的限制，就算搭配512MB显存对性能的提升也于事无补。相反，一块X1800显卡不仅核心优秀，并且拥有256bit显存位宽，此时极快的处理速度就需要高速且容量大的显存作为后盾，才能发挥出原有的强大性能。总而言之，显存容量大小取决于显示核心的性能，盲目追求大容量显存的显卡而忽视显卡整体性能是非常不明智的。
总结
显卡是电脑配件中的重要硬件之一，显卡的性能直接左右着整台电脑的游戏性能。而对于显卡的显存也有着多种多样的搭配方法，在相同或者相似核心的情况下尽量选择位宽更高、频率更高显存的显卡，而不是优先考虑超大的显存容量。
显示核心：与CPU功能类似，属于显卡的大脑，大部分图像效果都是通过它运算出来的，它工作得越快其效率也就越高。
纹理：像人的皮肤一样，如果显示出来的皮肤是光滑的平面，那肯定不真实。用纹理贴图技术将各种皱纹等图片贴在光滑的皮肤上就能真实再现手臂的质感。
GDDR3显存：是DDR2显存的改进版，电压从DDR2的2.2V降低为1.8V（新一代的DDR2的电压也降为了1.8V），虽然内部延迟比DDR2显存稍高，但可承受更高的频率（可高达1.3GHz）。从功耗来看，GDDR3虽然和新版的DDR2工作电压相同，却能降低一半的功耗，其发热由此得到控制。