认识显存

Author: 胖头酷鱼 Date: 2001年 11期

    显存,全称显示内存,即显示卡专用内存。显存于显卡就好比内存于整个电脑,地位非常重要,它负责存储显示芯片需要处理的各种数据,显存容量的大小、性能的高低,直接影响着电脑的显示效果。
  #1    一、显存的分类
      1.按类型来分,主要有早期的FPM、EDO,现在市场上流行的SDRAM、SGRAM和DDR SDRAM/SGRAM,以及价格昂贵的VRAM、WRAM、RDRAM等。
      (1)FPM(Fast Page Mode)DRAM
      FPM就是我们过去常见到的快页内存,也是过去系统内存的一种。这种显存由于价格便宜曾被广泛应用,但它的工作频率只有5-3-3-3 66MHz,故很快被EDO DRAM代替。
      (2)EDO DRAM
      与FPM相比,EDO DRAM的速度要快5%,这是因为EDO内置了一个逻辑电路,凭借此电路,EDO可以在上一个内存数据读取结束前将下一个数据读入内存。EDO显存可以工作在75MHz或更高频率下,但标准工作频率为5-2-2-2 66MHz,还是太慢。
      (3)SDRAM
      SDRAM又称同步内存,它可以在一个时钟周期内进行数据的读写,从而节省了等待时间。由于低廉的价格和较佳的性能,目前SDRAM已成为中低档显卡和大多数主板普遍采用的内存。用作显存的SDRAM外形和内存条上的芯片无异,它最重要的特征是整个芯片采用两边扁平封装形式(只有两侧有针脚)。
      (4)SGRAM
      SGRAM可以说是SDRAM的显卡专用版,速度比EDO DRAM快8倍,具有图形增强方面的特性,支持图形处理中两个最有用的操作:写掩码和块写(写掩码可以减少或消除对内存的读/写操作,块写则有利于前景或背景的填充)。SGRAM“体形”比较宽大,而且采用四边封装形式(即四面都有针脚),因此很容易和SDRAM区分开来,尽管SGRAM是专为显卡设计的,但从实际使用的角度来看,SGRAM很难体现其技术优势,因此相同速度的SDRAM和SGRAM性能差别可以忽略不计。
      (5)DDR SDRAM/SGRAM则是目前高、中端显卡最常见的显存种类,DDR(Double Data Rate)为双倍速率之意,它能在信号的上升沿和下降沿都传输数据,其数据传输带宽相当于SDRAM/SGRAM运行速度的两倍。虽然DDR显存目前成本还比较高,但却是今后显存的发展方向。DDR SDRAM/SGRAM和SDRAM/SGRAM的区别是:DDR芯片的厚度比普通的SDRAM和SGRAM要薄一些。
      (6)VRAM(Video DRAM)
      VRAM,即视频RAM,是专门为图形应用优化的双端口存储器,常用于中高档显示卡。VRAM是为显示卡量身定作的,除了运用在显示卡上别无它用,但VRAM制造成本很高,故采用这种显存的显卡很少见。
      (7)WRAM(Window RAM)
      WRAM是增强型的VRAM内存,它可以加速常用的视频功能,如位块传输和模式填充等。WRAM性能比VRAM高50%,但WRAM的成本也较高,所以应用上受到很大限制(MGA的Millenium Ⅱ就使用这种显存)。
      (8)RDRAM(RAMBUS DRAM)??
      RDRAM主要用于高速突发操作方式,访问速率可高达500MHz,而传统内存只能以50MHz或75MHz进行访问。同样由于成本原因,采用这种显存的显卡非常少。
      2.按厂商来分,目前市面上的存品牌有HYUNDAI(现代)、SAMSUNG(三星)、Micron(美光)、NEC、Infineon(德国西门子),EliteMT/ESMT(台湾晶豪)等。
  #1    二、显存容量和带宽
  #2    1.显存容量
      大家谈及一块显卡时通常会说它是16MB或者32MB的,这16MB或者32MB指的就是显卡上显存的容量。显存与系统内存一样,其容量也是多多益善,因为显存越大,可以储存的图像数据就越多,支持的分辨率与颜色数也就越高,游戏运行起来就更加流畅。
      要计算出一块显卡的所有显存容量,必须先知道一颗显存的容量大小(一块显卡上通常有几颗规格一模一样的显存芯片)。而我们通常在说明一颗显存的规格时会用“4×16”或者“2×32”这样的用语,其实这两种规格的显存容量是一样的,均为64Mbit,只不过前者的存储单元容量为4M,数据带宽是16bit,而后者的这两个数值分别是2M和32bit。因此计算一颗显存的容量公式是:显存容量=存储单元容量×数据带宽(单位是Mbit,若要换算成通常使用的MByte单位,再除以8即可),然后用得出来的一颗显存的容量去乘以显卡上显存的颗粒数,就可以知道整个显卡的显存总容量了
  #2    2.显存带宽
      显存带宽(有时也为显存系统带宽)指的是显存一次可以读入的数据量,即表示显存与显示芯片之间交换数据的速度,带宽越大,显存与显示芯片之间的“通路”就越宽,数据“跑”得就更为顺畅,不会造成堵塞。目前绝大多数显卡的显存数据带宽都是128bit(TNT2 M64和Vanta均为64bit)。显存系统带宽可以由下面这个公式计算:显存频率×数据带宽/8(除以8是因为每8个bit等于一个Byte)。以目前最先进的GeForce3显卡为例,其显存带宽=230MHz×2(因为使用了DDR显存,所以乘以2)×128/8=7.36GB/s。
      综上所述,显存的容量和带宽正好对应了显存的两个最基本的要求:大和快。这两个指标越高,就意味着整个显存系统的性能越高。
  #1    三、显存的编号规格
      从上面介绍的关于显存容量和带宽方面的知识来看,要了解显存的整体性能,还要知道显存的运行频率。一般情况下,显存的时钟频率数值不是直接印在芯片上的,厂家的惯例是把显存的时钟周期印在上面,然后我们通过该显存的时钟周期来计算它的运行频率。比如某颗SDRAM的芯片上面印着-6的字样,则说明其时钟周期为6ns(纳秒),则该显存的运行频率就是1/6ns(1纳秒=10-9秒),即166MHz;如果是-5.5,则运行频率就是1/5.5ns,即183MHz,其他依此类推。不过,一颗显存芯片上除了印有该显存的时钟周期外,还有显存的厂商、生产日期、数据带宽等相关信息。接下来,就让我们根据目前常见的几种显存的编号来识别显存的规格:
  #2    1.SGRAM显存的编号
      从四面都有针脚的情况来看,这是一颗SGRAM,右上角写着-5.5Q说明它的运行速度可达183MHz(不过实际的缺省频率可能有所不同,要看显卡制造商如何规定了),而“EliteMT”的字样则表明这颗显存是来自台湾晶豪科技,“9929S”意味着它的封装日期是在1999年第29周。现在大家再看下面的一串字符:“M32L32321SA  B5R7G-BC”。其中“3232”分别表示容量为32Mbit,数据带宽为32bit。(^11030901a^)
  #2    2.SDRAM显存的编号
      下面让我们一起来看看常见的HY SDRAM显存:(^11030901b^)
      HY显存超频性能不错,被很多名厂采用,图中的这颗SDRAM显存就是ELSA影雷者白金版显卡上使用的显存,第一行“HYUNDAI”和“KOREA”分别表明了显存的品牌和产地是现代和韩国。再看第二行字符:“HY57V653220B”。其中,57代表该显存是SDRAM(若为5D则是DDR SDRAM),后面的字母V说明了此颗显存的电压是3.3V(若为U则是2.5V),65代表容量为64Mbit(现代以65代表64Mbit容量,与其它厂家不同),后面的32则说明了该显存的数据带宽是32bit。而第三行则显然是封装日期和速度。
  #2    3.DDR SDRAM显存的编号
      我们仍然以HY显存为例,来说明DDR SDRAM显存的编号的大致规格。从图中(^11030901c^)可以看到,这颗DDR SDRAM编号方式与上面SDRAM的完全一样,只不过第二行的5D字样说明了它是更为昂贵的DDR显存,而65和16则表明它是一颗容量64Mbit带宽16bit的显存。实际上这颗显存是一块ATI的RADEON 64M显卡所使用的显存,而整块显卡上共有8颗这样的显存颗粒,所以这块RADEON显卡的显存接口带宽就是:16bit×8 = 128bit。另外,大家注意一下第三行最后的“TC-G55”字样,这说明它的时钟频率是183MHz(即5.5ns),由于这是一颗DDR SDRAM,所以在代表时钟周期的“55”前面通常会有一个字母“G”。
  #2    4.DDR SGRAM显存的编号
      最后再让我们看DDR SGRAM显存编号的大致规格:(^11030901d^)
      从“SAMSUNG”字样可知,这是同样出自韩国大厂──三星的一颗显存,我们再看第二行的编号:“K4D62323HA -QC60”。其中K4代表芯片内部有4条物理BANK;D代表DDR显存(如果是S,则是普通SDRAM显存);后面的“62”意味着容量是64Mbit;“32”则说明带宽是32bit,最后的“QC60”表明了该显存的运行速度为166MHz(即6ns),和HY一样,三星在标称显存速度时有自己的独特的区分字母:DDR显存使用QC,而若是SDRAM显存,则使用TC。
      由上可知,辨认显存规格时有一定的规律可循,其他品牌的显存的编号与上面所介绍的大同小异。当然,各个厂家在产品的编号方面也都有一套自己的规矩,所以若想真正全面了解显存编号的全部含义,最好还是去相应厂家的主页进行查询。