顯卡術(shù)語匯總
2020-07-19 19:05:55
供稿：網(wǎng)友
1、像素：pixels
從技術(shù)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(lán)色的數(shù)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(dāng)所有像素同時顯示時，就會在屏幕上看到顯示。根據(jù)顯示器類型不同及顯卡生成的數(shù)據(jù)量與輸出量不同，圖像呈現(xiàn)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(xiàn)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(biāo)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(fù)雜的形狀，將材質(zhì)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(fù)雜的圖像
3、材質(zhì)：Texture
材質(zhì)從嚴(yán)格意義上講只是2D影像，其大小可根據(jù)場景不同而不同，材質(zhì)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(zhì)后可改變外觀，一旦將材質(zhì)貼到3D對象上，該對象看起來就像是繪過該材質(zhì)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(zhuǎn)換處理；像素處理單元可根據(jù)復(fù)雜的輸入資料改變像素顏色，如3D場景中的光源；當(dāng)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(chǎn)生陰影。在大多數(shù)游戲中經(jīng)常使用像素著色器來構(gòu)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(fù)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(fā)者越來越倚重復(fù)雜的著色器處理程序以及邏輯單元，以便創(chuàng)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(jù)想呈現(xiàn)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(yīng)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(biāo)。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(zhì)填充率。其中，像素填充率是顯卡輸出的像素總數(shù)，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(zhì)填充率時的方式并不相同。Nvidia將像素管線的數(shù)字乘上頻率速度，得到材質(zhì)填充率；而ATI則是將材質(zhì)單元的數(shù)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(zhì)單元，或是每一個像素管線有一個材質(zhì)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(fù)雜，而3D場景包含了較多或是更復(fù)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(xiàn)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(zhí)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(shù)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(fù)雜的像素著色器特效時，速度比較快。當(dāng)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(yuǎn)不如將著色單元的數(shù)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(shù)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(guī)格已開始用通用著色器的架構(gòu)。這代表頂點幾何與像素著色器代碼結(jié)構(gòu)的功能相似，但都有專屬的滾動條。Xbox 360的新規(guī)格是由ATI為微軟(Microsoft)開發(fā)，新一代Direct X10展現(xiàn)的潛在需求將創(chuàng)造新的話題。
9、材質(zhì)貼圖單元（TMU： Texture Mapping Units）
材質(zhì)需要被尋址或是過濾，這項工作由TMU結(jié)合像素著色單元、頂點著色單元共同完成，由TMU將材質(zhì)貼到像素上。
在比較兩款不同顯卡的材質(zhì)處理性能時，需要看GPU的材質(zhì)單元數(shù)量；一般來說，具有較多TMU的顯卡，材質(zhì)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(fù)責(zé)將像素數(shù)據(jù)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(shù)。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(jīng)不再是性能的瓶頸，因此，它已不再作為測量性能的技術(shù)指標(biāo)。
11、管線：Pipelines
管線是描述顯卡架構(gòu)的名詞，以更準(zhǔn)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(tǒng)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(yīng)，因此，多將其稱為8管線的顯卡。如今，隨著圖形處理器架構(gòu)的演變，管線這個術(shù)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(gòu)的顯卡，其通過優(yōu)化底層結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)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(shù)量的前提下，找到最佳性能所需的處理單元數(shù)量。在此架構(gòu)下，像素管線失去了傳統(tǒng)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(gòu)，但也不能說它是4管線架構(gòu)，雖然大家常使用這兩種說法。因此，現(xiàn)在GPU上的管線數(shù)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(rèn)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(jié)構(gòu)大小和精密度，結(jié)構(gòu)越小，制程越先進(jìn)。例如與0.13微米制程相比，0.18微米制程所生產(chǎn)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(fā)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(shù)據(jù)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(yōu)點，因此頻率頻率速度較高。
說得復(fù)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(guān)。例如，當(dāng)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(gòu)對真實性能也有相當(dāng)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(gòu)，而6600 GT是8管線的架構(gòu)，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(dāng)。?D?D當(dāng)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(shù)消費者常常會把卡片上RAM的大小拿來作為區(qū)分顯卡檔次的依據(jù)，但實際上與其它因素相比，如時針頻率及內(nèi)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(dāng)。雖然在某些具體應(yīng)用中，顯存大小與性能間可能存在一定的對應(yīng)關(guān)系，但在大多數(shù)情況下，增加顯存并不會自動提升效能。如果要提高材質(zhì)的分辨率，增加顯存倒是個有效的辦法。如今，游戲開發(fā)商經(jīng)常使用多重材質(zhì)集來開發(fā)游戲，如果顯存足夠大，那么材質(zhì)的分辨率就越高，高分辨率的材質(zhì)可以為游戲畫面提供更清晰的材質(zhì)。
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?shù)臄?shù)據(jù)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?shù)臄?shù)據(jù)是64位總線的兩倍，而256位總線則傳輸四倍的數(shù)據(jù)。
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(nèi)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(jié)合起來考慮，一般認(rèn)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(nèi)存的子集。一般而言，內(nèi)存分為兩種 : SDR(單數(shù)據(jù)速率)和DDR(雙數(shù)據(jù)速率)，后者每頻率周期會轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)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(nèi)存，經(jīng)常在廣告 上將實際頻率速度提高為兩倍。例如，DDR常被當(dāng)作“1000 MHz DDR”內(nèi)存(意即有1000 MHz的表現(xiàn))，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(dǎo)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(dǎo)的頻率速度。DDR2和GDDR3內(nèi)存的運作原則上相同，都是雙倍的頻率速度，DDR、DDR2和GDDR3的區(qū)別只有在制造技術(shù)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(shù)字，是幾個能夠用來比較顯存效能的數(shù)字之一。例如，假設(shè)其它因素(如內(nèi)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(biāo)。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(shù)據(jù)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(shù)據(jù)帶寬不同，帶寬越高，相應(yīng)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(xiàn)較好了許多，但AGP 1.0和AGP 2x規(guī)格，其數(shù)據(jù)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(dá)到當(dāng)前顯卡要求的實際最高帶寬；AGP 8x規(guī)格的帶寬是AGP 4x規(guī)格的兩倍(2.16 GB/s)，但這兩種標(biāo)準(zhǔn)之間的表現(xiàn)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(guī)格，來結(jié)合16個分離的PCI Express links，可達(dá)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(shù)據(jù)至計算機，或下載數(shù)據(jù)至顯卡上。不過，AGP 8x規(guī)格的性能優(yōu)越，至今還未看見有哪個PCI Express顯卡能表現(xiàn)得比AGP 8x好上太多(假設(shè)其它硬件與參數(shù)相同)
19、HDR Lighting:高動態(tài)光照渲染
HDR是“高動態(tài)范圍(High Dynamic Range.)”的縮寫，支持HDR光照渲染技術(shù)的游戲，要比不支持HDR的游戲更能展現(xiàn)真實的畫面，但并非所有的顯卡都能展現(xiàn)HDR的圖形。
在與DirectX 9兼容的圖形處理器出現(xiàn)前，談到顯卡運算的光照渲染準(zhǔn)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(shù)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(zhǔn)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(xiàn)。HDR光照渲染是個復(fù)雜的概念，要看到實際操作才能領(lǐng)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(qū)均能夠很好地展現(xiàn)圖形細(xì)節(jié)，而使得畫面更為逼真。
支持最新的Pixel Shader 3.0規(guī)格的圖形處理器，擁有更高的光照渲染準(zhǔn)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(shù)，稱“OpenEXR”，這是為電影工業(yè)所開發(fā)的規(guī)格。
最后，應(yīng)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(tǒng)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(xiàn)時呈現(xiàn)的鋸齒狀或是塊狀邊角的術(shù)語，指屏幕圖形中出現(xiàn)的階梯般的角邊；抗鋸齒(AA : Anti-aliasing)則可以有效地應(yīng)對這種現(xiàn)象。不過，由于抗鋸齒的運算使用大量的運算資源，因此會導(dǎo)致幀速度下降。
同時，抗鋸齒技術(shù)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(zhí)行抗鋸齒功能時，效果要好得多。
21、高清晰材質(zhì)庫
所有3D游戲都依據(jù)目標(biāo)規(guī)格開發(fā)，其中一個規(guī)格就是游戲所需要的材質(zhì)內(nèi)存容量。游戲進(jìn)行時，所有必備材質(zhì)都必須能存于顯存，否則性能就會受到嚴(yán)重影響，額外需要的材質(zhì)則被儲存在較慢的RAM系統(tǒng)或硬盤里。因此，如果游戲開發(fā)公司以128 MB顯存作為游戲的最低需求，那么支持它的材質(zhì)就稱為“材質(zhì)庫”，不論何時，都不會對顯卡要求超過128 MB的內(nèi)存容量。
22、材質(zhì)過濾
所有游戲中的3D對象都經(jīng)過材質(zhì)處理，隨著材質(zhì)呈現(xiàn)的視角增加，游戲中的材質(zhì)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(zhì)過濾。最早的材質(zhì)過濾被稱為雙線性的，會呈現(xiàn)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(zhì)過濾在雙線性技術(shù)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(xiàn)均沒有問題。
現(xiàn)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(chǎn)生更佳的過濾質(zhì)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(tǒng)的壓力更大。
