科学: 教您计算图形卡的带宽

每次发布​​新的图形卡时，Fans A和Fans之间激烈辩论的内容都会非常详细. 除了显示卡游戏性能，功耗和温度的关键指标外，视频内存带宽也是争议点之一. 显卡可以使用384位甚至512位. 同样，对于256位宽的图形卡也可以. 但是，如果您在1000元以上的显卡上使用128bit宽度，则会经常受到抱怨. 今天我们将讨论图形卡的显存带宽以及如何计算显存带宽.

如果内存带宽是处理器与内存之间交换数据的关键，则视频内存带宽也是如此，GPU内核负责计算，视频内存负责数据存储. 两者之间需要频繁的数据交换，这取决于视频内存的带宽. 此外，更高的带宽可以使图形卡在处理高分辨率和高质量时更加方便.

我们可以通过这种方式了解内存带宽的影响，就像SF Escort的物流和运输一样. 如果SF Express想赚更多的钱，则必须缩短接收订单和发送零件的过程. SF Express端等效于GPU内核，买卖双方的收货/发货等效于视频存储器（也可以相反）. 如果SF Express要提高效率，则必须使快递速度更快（频率更高），或者同时发送大量的快递员来收集或发送（更大的空间），当然，在最佳情况下，这两种方法同时运行，可以最大程度地提高物流和运输效率.

提高运输速度，您可以提高车辆的速度，甚至可以改乘飞机，也可以通过多种方式进行.

视频内存带宽的决定性因素: 视频内存类型

从大的角度来看，视频内存带宽由视频内存频率和视频内存位宽确定，但实际带宽取决于特定情况. 目前，主流显卡的位宽大多为128bit，256bi显卡带宽有什么用，384bit和512bit. 由视频内存类型确定带宽，由它们确定视频内存带宽的限制. 当前，最主流的视频内存当然是GDDR5. 以前，存在GDDR4是短暂的. 现在，低端市场中仍然存在gDDR3内存. AMD最近在R9 Fury系列图形卡上使用了HBM内存，该内存比GDDR5更强大，带宽更高. 显着改善，明年的HBM2带宽将继续增加一倍.

在这里，我将分别讨论GDDR5内存和HBM内存. 在之前对Fury X的分析和评估中，我们实际上谈到了HBM的优势. 目前，GDDR5的内存频率已经达到7Gbps甚至8Gbps，然后再增加该频率. 它将带来很多副作用，因此AMD，SK Hynix和其他公司重新开始，不再追求频率并增加视频内存的内部位宽来增加总带宽.

HBM内存和GDDR5内存之间的区别

就两者而言，GDDR5的内部I / O带宽为32bit，当前NVIDIA显卡的GDDR5内存频率可以达到1750MHz（A卡大多在1500MHz以内），是4倍机制，数据频率为7Gbps，单芯片带宽为28GB / s. 当前的HBM视频存储频率仅为500MHz，具有双倍速率机制，数据频率为1Gbps，但其I / O带宽极高，弥补了频率的不足.

具体来说显卡带宽有什么用，当前的HBM视频存储器是按堆栈设计的，每个堆栈有8个通道，每个通道提供128bit的宽度，因此总I / O位宽为128bit * 8 = 1024bit. 这仍然是一个堆栈. Fury X图形卡当前有4个堆栈，因此等效位宽度是4096位的四倍. 明年，NVIDIA的Pascal架构GPU也将使用4-Hi堆栈，但那时应该是HBM2内存. 频率更高.

简而言之，以前，现在和将来的视频内存的简单摘要如下:

不同显存的主要规格和特征

我已经说了很多，实际上，当前的gDDR3内存基本上是由NVIDIA和AMD的一些低端图形卡使用的. 这种内存可以说是商店中JS的最爱. 如果它是600元以内的图形卡，JS使用4GB的大内存来吸引您，那么您必须要小心.

GDDR5无话可说. 这是目前绝对的主流. 单个芯片的容量已从2Gb逐渐增加到4Gb. 美光还批量生产了8Gb（1GB）颗粒和高端图形卡. 只有4-8芯片可以实现4-8GB的视频内存，这将进一步促进大容量图形卡的出现.

HBM是后起之秀. 它是目前唯一来自AMD的产品. 他们使用第一代HBM. 堆栈的内存核心容量为2Gb（1个堆栈为4核心），数据频率为1Gbps，位宽为1024bit.

计算机内存带宽计算方法

了解了不同视频存储器类型的特征之后，现在计算视频存储器带宽要简单得多. 通式可以总结为

显存带宽（GB / s）=实际显存频率（MHz）*显存数据速率（1、2、4等）*显存等效位宽（64-512bit）/ 8

由于图形卡制造商更习惯于以更大的数量和更美观的数据频率标记产品规格，因此上述公司实际上可以更简单直接地成为:

显存带宽（GB / s）=显存数据频率（Gbps）*显存等效位宽度（bit）/ 8

找到一些具体示例进行计算将更加简单. 首先，找到要备份的NVIDIA GeForce GT 720显卡. 该卡的宽度仅为64bit，同时支持gDDR3和GDDR5视频内存. 前者的典型频率是900MHz. ，后者的典型频率是1250MHz，两种配置的带宽分别是:

gDDR3: GT 720显卡的带宽为900MHz * 2 * 64bit / 8 = 14.4GB / s或1.8Gbps * 64bit / 8 = 14.4GB / s.

GDDR5: GT 720显卡的带宽为1250MHz * 4 * 64bit / 8 = 40GB / s，或5Gbps * 64bit / 8 = 40GB / s.

HBM视频内存目前仅由AMD的Fury系列图形卡使用. 以Fury X图形卡为例，带宽计算如下:

HBM: Fury X图形卡的带宽为500MHz * 2 * 1024bit * 4/8 = 512GB / s，或1Gbps * 4096bit / 8 = 512GB / s.

以上是当今流行科学的主要内容. 看起来很复杂，但是在掌握法律之后就非常简单.

此外，本文主要介绍视频存储器位宽的计算方法. 实际上，视频内存的主题非常大. 例如，这里提到的gDDR3视频存储器实际上有DDR3，gDDR3和GDDR3. 它们不是大写或小写. 或缩写就这么简单，gDDR3和GDDR3实际上是不同类型的视频内存. 如果将来有机会，我们可以继续解释视频内存的类型.

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