小白必看的入门显卡科普，关于显卡的原理、作用

大家好，欢迎回来小‬杨‬说。

这期是电脑三大件科普的第‬一期——显卡

而在这一期的显卡科普里，依旧是之前的思路：

显卡是什么？显卡是由哪些零件构成？各自有什么用？以及我们怎样选购。

原理

上上期我们说了 CPU 的构成和原理，不知道你们还是否记得。其实 GPU 和 CPU 的构成是差不多的，当然有所区别，在后面说。

GPU 里的 G 是 Graphics 图像/图形 的简写，那么 GPU 的作用就昭然若揭了，GPU 就是专门用来处理图像和图形相关计算工作的。

其实显卡不仅只有处理图像和图形的工作，它还要负责将主机（包括 CPU 和GPU ）已经处理好的信息做一次信号转换，传输到显示器上，让显示器能够显示出对应的画面。

那显卡是怎么做到这些事的呢，接着往下看看 显卡 的构成，看完你大概就能懂了。

构成

显卡由 显卡核心（GPU） 、电路板（PCB）、显存、金手指、供电 & 显示接口以及散热等构成。

显卡的核心理所当然就是显卡核心，显卡核心里主要由运算单元 cuda core，控制单元，缓存单元等构成。

而 CPU 和 GPU 最大的不同就在于，GPU 负责的工作大多是重复性的 3D 建模或者 3D 渲染，而流处理器（运算单元，简称 SP）就是负责顶点运算或者像素运算，这样，在不同的场景下，显卡就能动态的分配进行顶点运算和像素运算的流处理器数量，达到资源的高效利用。

在一定程度上，流处理器的数量多少是反映显卡性能高低的一个重要指标。

但还是要看显卡的架构，这个和 CPU 的架构差不多，我就不再重复说了。

然后便是 PCB 板，还包括上面的电容、电感、控制器等等，你可以把这个理解成主板，只不过只为显卡提供支撑。而供电之类的也和 主板 上的差不多，毕竟原理一样，不懂可以去看上期的 主板科普。PCB 板和其上的零件，一定程度上决定了 显卡的整体性能。显卡 OEM 厂商的发挥和调教就在于此。

显存，类似于系统的内存，但它是显卡专用的内存。显存主要用来缓存 GPU 处理过的或者即将提取的渲染数据。显存主要包括容量、频率和位宽这三个参数。容量就是显存的大小，一般来说，显存越大能存储的数据越多，对于部分场景很有用，

举个例子，如果我们把显卡处理完和将要处理的数据比作一个箱子，内存相当于就是运输暂存它的车，1G显存就像是个小板车，2G就像是大板车 ，4G像一辆三轮车，6G是一辆小货车，8G像是大货车，11G就像是一个拖车，车越大能装下的箱子当然越多；

频率是指显存工作的速度，当然越高越好，一般来说，显存类型，越新的（数字越大），频率也就越高。还用回上面车的例子：频率越高，相当于车的速度越快，交换数据的速度就越快；

显存位宽是指显存一次能读入的数据量，带宽越大，可以提供的计算能力和数据吞吐能力也越快，相当于一条马路，马路越宽，同时能通过的车辆就越多。

显存的这三个参数也是衡量显卡性能的指标之一。

然后我们看到显卡的接口部分，咳咳，不好意思，放错图了。显卡接口分为输入，输出以及电源供给三个接口。

输入部分为显卡的金手指，独立显卡 通过金手指和主板的（目前主流） PCI-E 接口连接，以实现 CPU 和 GPU 数据传输 连接，但部分低功耗的鸡肋独显可以通过 PCI-E 接口的前端 获得最高 75W 的供电。

输出部分就是显卡挡板处的接口，有：

VGA、DVI、HDMI、DP、USB-C（包括雷电 3）

显卡和显示器之间的接口，共有VGA、HDMI、DVI、DP以及USB-C（包括雷电3）等。

小tips：传输带宽：雷电3 > DP1.4 > HDMI > DVI > VGA (一般情况，具体看接口代数）

而电源就是 显卡 侧边上那像火箭发射口一样的 PIN 口，

虽然和主板、CPU 供电的口子长得差不多，但不要插错，它们的电压不一样的，而且我们电源上面很多时候是有两根 PCIE 供电线的，对于功率高的显卡来说，一根 PCIE 最高 252W的供电可能满足不了，不过这个要看显卡功率而定。

最后便是各 OEM 厂商展现真正技术和设计的地方了——显卡散热和外壳，

显卡散热本身是为了散出显卡核心的温度，让显卡能保证正常工作温度，常见有开放式风扇和公版多采用的涡轮风扇，

开放式风扇是直接吹显卡（鳍片）来提供散热，使用场景比较广泛，有无风道都能用，而且相较而言更静音。涡轮风扇散热则是靠吸入风量横吹核心（鳍片），与开放式相比，对整机内部其它硬件影响不大，比较适合有平行风道，而且工作温度不高的显卡。但估计以后公版也会多采用开放式而放弃涡轮。

后来随着 DIY 个性的潮流奔涌而来，各 OEM 厂商开始追求散热器外观设计、配色、RGB灯甚至是 OLED 显示屏，你会不会为好看的显卡设计买单，会的打1，不会扣2。

显卡的构造大概说到这里，再小结一下显卡的工作原理：

以目前最复杂的游戏场景来举例：在运行一个游戏时，CPU 负责构造整个游戏世界的框架，计算很复杂的运动逻辑，而 GPU 则在 CPU 创造的这个世界里做着重复的工作：贴图，上色......

两者一起工作，最终将复杂、唯美的游戏画面呈现在显示器上。