顯卡的顯存是什麼？

 　　每次有新顯卡發布，A飯、N飯們激烈爭論的內容都非常細致，除了顯卡的游戲性能、功耗、溫度等關鍵指標之外，顯存位寬也是爭議點之一，高端顯卡用384bit位寬甚至512bit位寬沒什麼問題，再次一點的顯卡用256bit位寬也沒什麼問題，不過千元以上的顯卡如果使用128bit位寬往往就要被吐槽。今天我們就來談談顯卡的顯存帶寬以及顯存帶寬如何計算的問題。

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　　如果說內存帶寬是處理器與內存交換數據的關鍵，那麼顯存帶寬同樣也是如此——GPU核心負責運算，顯存負責數據存儲，二者之間需要頻繁交換數據，這就要依賴顯存帶寬了，更高的帶寬可以讓顯卡在處理高分辨率、高畫質時更加得心應手。

　　對顯存帶寬的作用，我們可以這麼理解——好比順豐镖局的物流運輸，順豐要想賺更多的錢，接單、派件的過程就要縮短。順豐那端相當於GPU核心，收貨/發貨的買家/賣家相當於顯存(反過來說也可以)，順豐要想提高效率要麼就是讓快遞員速度更快(頻率更高)，要麼同時派出大量快遞員去收件或者派件(位寬更大)，最好的情況下當然是兩種方式同時運作，物流運輸效率才能最大化。

　　提高運輸速度，可以提高車輛速度甚至改用飛機，還可以多路進行

　　顯存帶寬的決定性因素：顯存類型

　　顯存帶寬從大的方面來說是顯存頻率及顯存位寬來決定的，不過實際帶寬就要看具體情況了，目前主流顯卡的位寬多是128bit、256bi、384bit及512bit，更能決定帶寬的還是顯存類型，它們決定了顯存帶寬的極限。目前最主流的顯存當然是GDDR5，之前還有過昙花一現的GDDR4，現在低端市場上還有gDDR3顯存殘存，而AMD最近在R9 Fury系列顯卡上使用了HBM顯存，相比GDDR5顯存更強大，帶寬大幅提升，明年的HBM2帶寬還會繼續翻倍。

　　這裡單獨說下GDDR5顯存與HBM顯存，在此前的Fury X相關的解析與評測中實際上我們談了很多HBM的優勢，目前GDDR5顯存頻率已經達到了7Gbps甚至8Gbps，再往上提升頻率會帶來很多副作用，所以AMD、SK Hynix等公司推倒重來，不再追求頻率轉而提高顯存內部位寬來提升總帶寬。

　　HBM顯存與GDDR5顯存的不同

　　就這二者來說，GDDR5內部I/O帶寬是32bit，目前的NVIDIA顯卡的GDDR5顯存頻率可以達到1750MHz(A卡多在1500MHz內)，它是4倍速率機制，數據頻率是7Gbps，單個芯片的帶寬是28GB/s。目前的HBM顯存的頻率只有500MHz，2倍數率機制，數據頻率是1Gbps，不過它的I/O帶寬極高，彌補了頻率不足。

　　具體來說，目前的HBM顯存都是堆棧(stack)設計的，每個堆棧有8個通道，每個通道提供128bit位寬，因此總的I/O位寬是128bit*8=1024bit。這還是單一堆棧的，Fury X顯卡目前是4個堆棧，所以等效位寬就是四倍的4096bit了，NVIDIA明年的Pascal架構GPU也會使用4-Hi堆棧，不過那時應該是HBM2顯存了，頻率更高。

　　總之，將之前、現在以及日後的顯存簡單歸納起來就是如下所示：

　　不同顯存的主要規格及特點

　　說了這麼多，其實目前gDDR3顯存基本上是NVIDIA及AMD部分低端顯卡在用，這種顯存可以說是賣場JS最愛了，如果是600元內的顯卡，JS用4GB超大顯存來吸引你，那你可就要小心了。

　　GDDR5沒什麼可說的了，這是目前的絕對主流，單顆芯片的容量逐漸從之前的2Gb提高到4Gb，美光前不久還量產出貨了8Gb(1GB)顆粒的，高端顯卡也只要4-8顆芯片即可實現4-8GB容量顯存，這將進一步推動大容量顯卡的出現。

　　HBM是冉冉升起的新星，目前是AMD家獨一份，他們用的是第一代HBM，堆棧的顯存核心容量2Gb(1個堆棧是4顆核心)，數據頻率1Gbps，位寬1024bit。

　　顯存帶寬計算方式

　　了解了不同顯存類型的特點之後，現在計算顯存帶寬就簡單多了，總的公式可以總結為

　　顯存帶寬(GB/s)=顯存實際頻率(MHz)*顯存數據倍率(1、2、4不等)*顯存等效位寬(64-512bit不等)/8

　　由於顯卡廠更習慣用數字更大更好看的數據頻率來標記產品規格，上述公司實際上還可以更簡單，直接變成：

　　顯存帶寬(GB/s)=顯存數據頻率(Gbps)*顯存等效位寬(bit)/8

　　再具體找幾個例子來算下就會更直接了，先找個NVIDIA的GeForce GT 720顯卡來墊背，這卡位寬僅為64bit，同時支持gDDR3和GDDR5顯存，前者的典型頻率900MHz，後者的典型頻率是1250MHz，兩種配置下帶寬分別是：

　　gDDR3：GT 720顯卡的帶寬為900MHz*2*64bit/8=14.4GB/s，或者是1.8Gbps*64bit/8=14.4GB/s。

　　GDDR5：GT 720顯卡的帶寬為1250MHz*4*64bit/8=40GB/s，或者是5Gbps*64bit/8=40GB/s。

　　HBM顯存目前只有AMD的Fury系列顯卡使用，以Fury X顯卡為例，其帶寬計算如下：

　　HBM：Fury X顯卡帶寬為500MHz*2*1024bit*4/8=512GB/s，或者是1Gbps*4096bit/8=512GB/s。

　　以上是今天超能課堂的主要內容，看起來很復雜，掌握規律之後就非常簡單了。

　　此外，本文主要主要介紹的是顯存位寬的計算方式，實際上顯存這個話題非常龐大，比如這裡說的gDDR3顯存，實際上就存在DDR3、gDDR3以及GDDR3多種說法，它們不是大小寫或者縮寫這麼簡單，gDDR3與GDDR3實際上是不同的顯存類型了，以後有機會的話，我們還可以就顯存的類型繼續解讀。