顯卡術語匯總

2019-10-28 20:05:39

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1、像素：pixels
從技術角度，像素指 “圖像元素”，指顯示器中圖形信息的一個小點?D即代表一種單色(大多是紅、綠、藍色的數值)。如果屏幕分辨率是1024x768，那么在即是指屏幕會顯示寬度1024個像素乘以高度768個像素的畫面，當所有像素同時顯示時，就會在屏幕上看到顯示。根據顯示器類型不同及顯卡生成的數據量與輸出量不同，圖像呈現的檗速度約在每秒60至120次不等；CRT顯示器以線為單位呈現影像，而LCD顯示器則是每個像素個別更新。

2、頂點：Vertics
所有3D場景的對象都是由頂點形成。一個頂點是X、Y、Z坐標形成的3D空間中的一點，多個頂點組合在一起(至少四個)可形成一個多邊形，如三角形、立方體或更復雜的形狀，將材質貼在其上可使該組件(或幾個排好的組件)看起來更真實。上圖的3D立方體就是由八個頂點所形成，使用大量頂點，可形成弧線形對象等較復雜的圖像

3、材質：Texture
材質從嚴格意義上講只是2D影像，其大小可根據場景不同而不同，材質貼在3D對象上以仿真表面。例如，上圖的3D立方體由八個頂點組合而成，看起來只是一個很平凡的箱子，但貼上材質后可改變外觀，一旦將材質貼到3D對象上，該對象看起來就像是繪過該材質一樣。

4、著色器：Shader
目前有兩種著色器 : 頂點著色器與像素著色器。其中，頂點著色器能將3D部件做變形或轉換處理；像素處理單元可根據復雜的輸入資料改變像素顏色，如3D場景中的光源；當點亮對象時，某些顏色顯得更亮，但其它對象因像素顏色的訊息改變，會產生陰影。在大多數游戲中經常使用像素著色器來構建華麗的視覺效果，例如，讓一把3D的劍周圍的像素光彩奪目，不同的著色器會影響一個復雜3D對象的所有頂點，讓對象看起來栩栩如生。如今，游戲開發者越來越倚重復雜的著色器處理程序以及邏輯單元，以便創造更真實的圖像，圖像最豐富的游戲往往使用大量的著色器。Direct X 10是第三代著色器，稱為幾何著色器，可根據想呈現的效果，可分割、修飾、甚至摧毀對象。這三類著色器類型在編程中的應用方法類似，但目的大不相同。

5、填充率：Fill Rate
在顯卡的包裝上常常可以看到名為填充率(Fill Rate)的指標。所謂填充率，通常是指圖形處理器處理像素的速度。
一般而言，顯卡的填充率可分為兩種 : 像素填充率與材質填充率。其中，像素填充率是顯卡輸出的像素總數，其值乘以GPU頻率后，即為光柵運作(ROP : Raster Operations)的速度。
ATI與Nvidia在計算材質填充率時的方式并不相同。Nvidia將像素管線的數字乘上頻率速度，得到材質填充率；而ATI則是將材質單元的數字乘上頻率速度。兩者計算方式都有一定道理，因為Nvidia每個像素著色器有一個材質單元，或是每一個像素管線有一個材質單元。

6、頂點著色單元：Vertex Shader Units
如像素著色單元一樣，頂點著色單元是GPU中處理影響頂點的著色器。一般來說，頂點越多，3D對象便越復雜，而3D場景包含了較多或是更復雜的3D對象，因此頂點著色單元對最終的圖形效果非常重要。不過，和像素著色單元比起來，頂點著色器對整體呈現效果的影響要小一些。

7、像素著色單元：Pixel Shader Units
像素著色單元是GPU芯片中專門處理像素著色程序的組件，這些處理單元僅執行像素運算，由于像素代表色值，因此像素著色單元是用來處理繪圖影像的各種視覺特效。舉例來說，游戲中最出色的水波特效便是由像素著色單元所完成。GPU中的像素著色單元數目，通常用來比較不同顯卡的像素處理效能。一般來說，如果拿8 像素著色單元和16著色單元作比較，可以想象16著色單元的顯卡在處理復雜的像素著色器特效時，速度比較快。當然，GPU的時針頻率亦會對此有所影響，但從性能方面考慮，把GPU的時針頻率速度提高一倍的效果遠不如將著色單元的數目提升一倍更佳。
以ATI Radeon X800 XL與X800 GTO這兩款顯卡為例，它們具有同樣的核心頻率與256位的顯存位寬，但Radeon X800 XL有16個像素著色單元，而X800 GTO雖然也使用同樣的處理器，但是只可使用其中的12個單元。由下圖可以明顯看出著色單元的數量對顯卡性能的影響。

8、通用著色器：Unified Shaders
通用著色器在個人計算機市場上還不普及，不過最新上市的Direct X 10規格已開始用通用著色器的架構。這代表頂點幾何與像素著色器代碼結構的功能相似，但都有專屬的滾動條。Xbox 360的新規格是由ATI為微軟(Microsoft)開發，新一代Direct X10展現的潛在需求將創造新的話題。

9、材質貼圖單元（TMU： Texture Mapping Units）
材質需要被尋址或是過濾，這項工作由TMU結合像素著色單元、頂點著色單元共同完成，由TMU將材質貼到像素上。
在比較兩款不同顯卡的材質處理性能時，需要看GPU的材質單元數量；一般來說，具有較多TMU的顯卡，材質信息的處理速度較快。

10、光柵處理單元（ROP： Raster Operator Units）
光柵處理單元負責將像素數據寫入顯存，一般以填充率來描述。ROP和填充率在3D顯卡早期是衡量顯卡性能的重要參數。如今，雖然ROP的工作仍然非常重要，但隨著顯卡性能的迅速提高，它已經不再是性能的瓶頸，因此，它已不再作為測量性能的技術指標。

11、管線：Pipelines
管線是描述顯卡架構的名詞，以更準確地衡量GPU實際運算能力。管線并不是一般熟悉的工程專有名詞，在GPU上有不同的管線，可在任何時間各自提供不同功能。
傳統上，它通常用來指專用TMU上的附加像素著色單元。舉例來說，ATI Radeon 9700顯卡有8個像素處理器，其中每個像素著色單元與一個TMU相對應，因此，多將其稱為8管線的顯卡。如今，隨著圖形處理器架構的演變，管線這個術語在很多時候已不能真實地反映顯卡的真實性能。ATI的X1000系列顯卡，是首先采用新的架構的顯卡，其通過優化底層結構來實現GPU性能的提升。基于在圖像處理中，某些處理單元比其它單元更常用，為了增加處理器的整體性能，ATI嘗試在不增加晶體管數量的前提下，找到最佳性能所需的處理單元數量。在此架構下，像素管線失去了傳統的意義，因為像素著色單元不再依附TMU，舉例來說，ATI Radeon X1600顯卡有12個像素著色器單元，但只有4個TMU，因此不能說它是12管線的架構，但也不能說它是4管線架構，雖然大家常使用這兩種說法。因此，現在GPU上的管線數目僅在比較兩個不同的卡片(除了ATI’s X1x00系列之外)時才有實際意義，如在比較24管線和16管線的顯卡時，才可以認為24管線的顯卡性能更更佳。

12、制程：Manufacturing Process
制程這個名詞是指在制作集成電路的制造過程中的結構大小和精密度，結構越小，制程越先進。例如與0.13微米制程相比，0.18微米制程所生產的處理器體積大、效率低，這是因為較小的晶體管，工作時所需的電量通常較低，發熱量也相對較低。較小制程也代表工作單元間的距離比較短，數據傳輸所需的時間也較短；較小制程有距離短、耗電低及其它優點，因此頻率頻率速度較高。
說得復雜一點，“微米”和“奈米”這兩個名詞都是用來形容制程大小。1奈米等于0.001微米，“0.09微米制程”也就是“90奈米制程”。如上所述，較小制程通常與較高頻率速度有關。例如，當我們拿0.18微米制程處理器的GPU與0.09微米(90奈米)制程的GPU相比時，一般0.09制程的GPU會有較高的頻率。

13、核心頻率、Clock Speed
GPU的核心頻率以兆赫(MHz)為單位，該單位代表“每秒百萬周期”。一般來說，核心頻率越高，GPU的速度越快，每秒工作量越多。比如說，拿Nvidia GeForce 6600與6600 GT的比較 : 6600 GT的核心頻率是500 MHz，但一般6600系列的核心是400 MHz，因為盡管GPU核心相同，但6600 GT額外20％的頻率提升將給顯卡性能帶來明顯的變化。不過，核心頻率并非這么絕對，畢竟GPU架構對真實性能也有相當大的影響。以GeForce 6600 GT與GeForce 6800 GT為例，6600 GT的核心頻率為500 MHz，而6800 GT的核心頻率只有350 MHz，但因6800 GT是16管線的架構，而6600 GT是8管線的架構，從這個意義來說，16管線、速度為350 MHz的6800 GT的性能，大約和8管線、兩倍速度(即700 MHz)的6600 GT相當。?D?D當然，這是一種簡化的比較方法。

14、顯存大小
顯存大小可能是影響顯卡性能的因素中最被高估的方面。大多數消費者常常會把卡片上RAM的大小拿來作為區分顯卡檔次的依據，但實際上與其它因素相比，如時針頻率及內存接口，顯存的大小對顯卡整體性能的影響并不大。一般來說，在大部分的情況下，128 MB顯存的顯卡與256 MB顯存的顯卡性能大致相當。雖然在某些具體應用中，顯存大小與性能間可能存在一定的對應關系，但在大多數情況下，增加顯存并不會自動提升效能。如果要提高材質的分辨率，增加顯存倒是個有效的辦法。如今，游戲開發商經常使用多重材質集來開發游戲，如果顯存足夠大，那么材質的分辨率就越高，高分辨率的材質可以為游戲畫面提供更清晰的材質。

15.顯存位寬
顯存位寬是影響顯存性能的最重要的因素。目前主流的顯卡，其顯存位寬大約在64～256位之間，高端顯卡大多可至512位。
從理論上講，隨著總線位寬的增加，每周期所傳輸的數據資料量便就大，顯卡的性能便會得到明顯的提升。例如，比較頻率相同但位寬不同的顯卡，可以明顯看出，128位總線傳輸的數據是64位總線的兩倍，而256位總線則傳輸四倍的數據。
顯存的位寬越高(即每秒通訊量)，意味著顯存的性能便越高，這也是為什么顯存總線位寬比顯存大小重要的原因。因為在同樣的頻率下，64位總線的內存實際的傳輸速度僅為256位總線的25％而已！將顯存位寬與顯存大小結合起來考慮，一般認為，使用 256位128 MB顯存的顯卡，其性能往往高于使用64位512 MB顯存的顯卡。

16、顯存類型
從概念上說，顯卡中使用的顯存是內存的子集。一般而言，內存分為兩種 : SDR(單數據速率)和DDR(雙數據速率)，后者每頻率周期會轉換數據兩次。早在顯卡剛面市時，SDR就被淘汰了，由于DDR的工作效率是SDR的兩倍，因此要注意的是，所有的DDR內存，經常在廣告上將實際頻率速度提高為兩倍。例如，DDR常被當作“1000 MHz DDR”內存(意即有1000 MHz的表現)，可是實際的頻率速度卻是500 MHz。因此，許多人看到1200 MHz DDR顯卡被報導指出只有600 MHz的傳輸速度時，都大感驚訝，但這還不是該小心的地方，因為這只是DDR被報導的頻率速度。DDR2和GDDR3內存的運作原則上相同，都是雙倍的頻率速度，DDR、DDR2和GDDR3的區別只有在制造技術上，一般來說，DDR2比DDR的速度還快，而DDR3比DDR2的頻率速度更快。

17、顯存頻率
與圖形處理器GPU一樣，顯存工作在一定頻率速度下，以兆赫(MHz)來測量，同樣地，提高顯存頻率能夠明顯地提高顯存性能。從這個角度，顯存頻率速度的數字，是幾個能夠用來比較顯存效能的數字之一。例如，假設其它因素(如內存總線寬度)都相同，比較500 MHz顯存頻率和700 MHz顯存頻率的顯卡時，可合理推論，通常顯存頻率為700 MHz的顯卡會有較佳的性能。但是，必須明確，顯存頻率并非決定顯卡性能或者顯卡中顯存性能的唯一指標。64位總線、700 MHz顯存的顯卡，比128位總線、400 MHz顯存的顯卡還要慢。128位總線400 MHz 的頻率速度，大約與64位總線800 MHz的速度相同。此外，必須注意的是，GPU的核心頻率與顯存頻率是兩個完全不同的概念。

18、顯卡接口
顯卡和計算機其它組件之間的所有數據傳輸，均通過顯卡槽或接口，目前使用的顯卡接口有三種 : PCI、AGP以及PCI Express。不同的顯卡接口數據帶寬不同，帶寬越高，相應的顯卡性能便越佳。很多時候，顯卡與主板、CPU等其他組件通訊的帶寬往往是制約顯卡性能的瓶頸。
最慢的顯卡總線，非古老的PCI總線(Peripheral Components Interconnect)莫屬；而圖形加速端口(AGP，Accelerated Graphics Port)的表現較好了許多，但AGP 1.0和AGP 2x規格，其數據帶寬仍嫌過低，限制顯卡效能的提高，不過，一旦使用AGP 4x，即可達到當前顯卡要求的實際最高帶寬；AGP 8x規格的帶寬是AGP 4x規格的兩倍(2.16 GB/s)，但這兩種標準之間的表現有些微差別。
最新、最高頻寬的接口是PCI Express bus，新的顯卡通常使用PCI Express x16的規格，來結合16個分離的PCI Express links，可達到4 GB/s的帶寬，從理論上講，這是AGP 8x接口帶寬的兩倍。PCI Express可使用此帶寬上傳數據至計算機，或下載數據至顯卡上。不過，AGP 8x規格的性能優越，至今還未看見有哪個PCI Express顯卡能表現得比AGP 8x好上太多(假設其它硬件與參數相同)

19、HDR Lighting:高動態光照渲染
HDR是“高動態范圍(High Dynamic Range.)”的縮寫，支持HDR光照渲染技術的游戲，要比不支持HDR的游戲更能展現真實的畫面，但并非所有的顯卡都能展現HDR的圖形。
在與DirectX 9兼容的圖形處理器出現前，談到顯卡運算的光照渲染準確范圍，顯卡的限制一直都很大，那時所有光照渲染都必須以8位(或256)整數階層來運算。這一情況直到完全支持DirectX 9等級的圖形處理器面世后才得到改善，如今，顯卡有能力在全24位或是16.7百萬色下，顯示高范圍的光照渲染準確性。
在16.7百萬色彩下，并且DirectX 9／Shader Model 2.0兼容的顯卡運算能力也得到滿足的前提下，PC游戲的HDR光照渲染才有可能實現。HDR光照渲染是個復雜的概念，要看到實際操作才能領會，可以簡單地解釋為 HDR光照渲染的對比增加(陰影更深，亮光更亮)，同時在陰影和光亮區均能夠很好地展現圖形細節，而使得畫面更為逼真。
支持最新的Pixel Shader 3.0規格的圖形處理器，擁有更高的光照渲染準確度(32位)，并且可使用浮點精度的混色，這代表所有SM 3.0的繪圖卡都能支持特殊的HDR技術，稱“OpenEXR”，這是為電影工業所開發的規格。
最后，應該要注意所有類型的HDR需要硬件具有較高的運算能力，如果不是最強大的圖形處理器或CPU，系統速度會被拖得很慢。因此，如果您想要體驗最新的HDR游戲，一定要配備高效能的硬件。

20、抗鋸齒：Anti-Aliasing
鋸齒(Aliasing)是一個描述圖形呈現時呈現的鋸齒狀或是塊狀邊角的術語，指屏幕圖形中出現的階梯般的角邊；抗鋸齒(AA : Anti-aliasing)則可以有效地應對這種現象。不過，由于抗鋸齒的運算使用大量的運算資源，因此會導致幀速度下降。
同時，抗鋸齒技術也受顯卡顯存性能的制約，一般而言，與低端顯卡相比，配備高性能顯存的顯卡在執行抗鋸齒功能時，效果要好得多。

21、高清晰材質庫
所有3D游戲都依據目標規格開發，其中一個規格就是游戲所需要的材質內存容量。游戲進行時，所有必備材質都必須能存于顯存，否則性能就會受到嚴重影響，額外需要的材質則被儲存在較慢的RAM系統或硬盤里。因此，如果游戲開發公司以128 MB顯存作為游戲的最低需求，那么支持它的材質就稱為“材質庫”，不論何時，都不會對顯卡要求超過128 MB的內存容量。

22、材質過濾
所有游戲中的3D對象都經過材質處理，隨著材質呈現的視角增加，游戲中的材質會越來越模糊且變形，為了解決這個問題，圖形處理器開始使用材質過濾。最早的材質過濾被稱為雙線性的，會呈現非常明顯的過濾條紋，畫面變得很不好看，一直到了三線性的材質過濾在雙線性技術上做了一些改善，才解決了這個問題；這兩種過濾方式，對如今的顯卡而言，實現均沒有問題。
現在最好的過濾方式是各向異性過濾(AF : anisotropic filtering)，和抗鋸齒一樣，各向異性過濾有不同的等級。例如，八倍的AF(8x AF)比四倍AF(4x AF)產生更佳的過濾質量。同時，各向異性過濾和抗鋸齒一樣，要求硬件的運算能力更強，且隨著AF的級別上升對系統的壓力更大。

注：相關教程知識閱讀請移步到顯卡頻道。

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