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GDDR5显存的技术优势剖析

2008年11月13日 上午 11:24 | 作者:pcpacer

  在显卡技术领域,随着GPU性能的逐步提升,显卡对显存带宽的需求也与日俱增,而GDDR3显存已经无法满足下一代GPU的需求。为此芯片厂商推出了GDDR4显存颗粒,遗憾的是,相比GDDR3而言,GDDR4并没有彻底解决功耗和带宽问题,而且成本过于昂贵。芯片厂商则直接跳过了GDDR4,转而发展GDDR5显存颗粒,与GDDR3显存颗粒相比,GDDR5具有哪些特点呢?

  突破瓶颈:带宽提升三倍

  显存带宽决定了GPU与显存之间的数据传输速率,通常来说显存带宽越大,显卡性能就越出色,但要提高显存带宽,最直接有效的办法是提升显存位宽。遗憾的是,显存位宽并不是由芯片技术决定,而是取决于板卡设计,它与显存颗粒位宽和显存频率息息相关,在这点上,尽管GDDR3显存颗粒是时下的主流,但面对采用RV770核心的新一代GPU(VPU)构架,如Radeon HD4870,GDDR3显存颗粒已经呈现出了疲态,此时GDDR4或GDDR5显存颗粒就是最好的补充。不过由于GDDR4显存颗粒的频率提升不够显著,加之颗粒参数上的限制,有时会造成性能缺陷,而GDDR5显存颗粒却拥有足够大的带宽。

  GDDR5的信号传输原理

  根据公式:显存带宽=显存频率×显存位宽。我们知道,如果要提高显存带宽,可以增加显存工作频率或显存位宽,而要改变显存位宽,最常见的办法就是增加显存颗粒数,这样势必提升显卡成本,而且还会增加显存的功耗。对于显存颗粒厂商而言,提升显存频率以提升显存带宽成了一条主攻路线,而显存频率的大小,又主要取决于显存颗粒的速度,GDDR5显存颗粒就是通过采用最新的技术工艺,使得显存芯片拥有更高的频率。

  据资料显示,目前主流显卡采用了GDDR3显存颗粒,其每个引脚的数据传输率仅为1.6Gbps,单显存颗粒(32bit)也只能提供6.4GB/s带宽,而现在高速的GDDR5显存颗粒每个引脚的数据传输率可以达到5Gbps(即传输频率为5GHz,时钟频率为2.5GHz)或6Gbps,单显存颗粒(32bit)可以提供20GB/s带宽(即5GHz×32bit/8),如果搭配同数量、同显存位宽的显存颗粒,GDDR5显存颗粒提供的总带宽是GDDR3的3倍以上,譬如显卡的显存位宽为256bit,其数据传输率可以达到160GB/s,如果使用主流512bit配置设计,显卡数据吞吐可以达到惊人的320GB/s带宽。

  GDDR5的带宽高达6Gbps

  小贴士:显存的引脚是指显存颗粒与内存PCB上的金属触点,显存芯片在封装后,显存与PCB需要通过金属触点进行信号传输,对于GDDR5显存而言,由于其采用了FBGA封装形式,为此柱状焊点按阵列形式分布在封装下面,并向芯片中心方向引出,其优点是有效地缩短了信号的传导距离,信号传输线的长度仅是TSOP封装(薄型小尺寸封装)的1/4,降低了抗干扰,也提升了性能,而“每引脚数据传输率”指的是每个金属触点所能提供的数据传输速度。

  高效节能:功耗降低20℅

  毫无疑问,相比GDDR3或GDDR4显存颗粒而言,GDDR5显存颗粒最大的亮点就是拥有更高的带宽,但显存频率的提升,也增加了芯片功耗,这会制约显卡性能的发挥。从技术标准来看,GDDR3显存颗粒的工作电压为1.8V,而GDDR4及GDDR5的工作电压都为1.5V,不过GDDR4并没有解决高功耗、高发热的问题,导致GDDR4显存颗粒的功耗反而比GDDR3高,这也是造成GDDR4显存颗粒的频率停留在1GHz~1.4GHz的主要原因。

   相比GDDR4显存颗粒而言,GDDR5显存颗粒不单单将数据传输率提升了一倍,它还拥有更低的工作功耗。据了解,得益于优秀的电源管理技术,GDDR5显存颗粒会比 GDDR4省电20℅左右。譬如在空闲时自动降低显存的频率,功耗和发热量得到了很好的控制。而且在制程技术上,GDDR4显存颗粒采用的是80nm甚至90nm工艺制程,而GDDR5显存颗粒将采用66nm或55nm工艺制程,并采用170FBGA封装方式(是指采用了FBGA封装,并拥有170个球状触点),从而大大减小了芯片体积,芯片密度也可以做到更高,为此进一步降低了显存芯片的发热量。

  对于显卡来说,基于应用需求的不同,涉及大量图形数据处理的GPU需要更快的显存支持,GPU自身也因此具有惊人的内存位宽,而面对下一代512bit位宽的显卡,GPU必须与频率更高的显存芯片配合,如果让频率相对较低的GDDR3显存颗粒去搭配Radeon HD4870显卡,显然无法发挥GPU的性能潜力,而使用55nm工艺制程的GDDR5显存颗粒就正好门当户对。这不仅仅可以实现低功耗,还能让显卡内部的协调更有效,从而最大限度地发挥显卡性能。

  GDDR5的制造工艺更高

  新技术:让显卡更稳定

  正是由于GDDR5显存颗粒具有低功耗、高性能的特点,为此还有利于提高显卡电路设计的稳定性,显卡在实际应用中,可以获得更高的数据安全性,因而相比GDDR4的误纠正技术,该技术可以检测显存在读取和写入数据的错误,而且可实现同步检测并修正。譬如发现有数据读写有错误或数据传输不同步,错误纠正技术能够实现快速重新发送,以确保显卡能够稳定运行。

  GDDR5的错误纠正技术

  GDDR5显存颗粒还加入了一项“适应性界面计时”技术,该技术可以根据系统的实际需要,自动调节显存可伸缩的字节。此举可以让数据传输更加高效,同时还具有节能的效果,确保显卡的稳定运行。对于显卡厂商而言,利用“适应性界面计时”技术还可以减少PCB板的成本,让显卡更加廉价。GDDR5显存颗粒还有一项“DEO(数据眼优化)”技术,它支持时间延迟调整,允许厂商自行设定延迟,让显卡可以满足不同用户的应用需求。此外,“数据眼优化”技术还能对界面驱动、工作电压等进行优化和调节,不仅可以提升显卡性能,也让显卡PCB板和电路设计更加稳定。

  GDDR5的数据优化技术

  高显存带宽:引爆PCI-E 2.0

  对于高端显卡来说,PCI-E 2.0显卡搭配GDDR5显存颗粒是十分必要的,PCI-E 2.0接口带宽达到了单向8GB/s(双向16GB/s),充足的接口带宽对于高性能GPU会有明显的性能提升,但如果只搭配GDDR4显存颗粒,显存带宽低了不少,也就意味着显卡性能大打折扣,从实际应用角度来看,随着GPU性能越来越强,以及SLI、Quad SLI双模式甚至多核心显卡的推出,GDDR5显存颗粒与PCI-E 2.0规格的双双联合,会让显卡GPU的3D性能得到充分发挥。而且也降低了显卡成本,让主流显卡更具竞争力。

  写在最后:GDDR5市场趋势

  与GDDR4相比,GDDR5拥有高性能、低功耗、稳定性更好等优势,它更能满足3D图形带宽的发展需求。我们可以断定,尽管GDDR4早已在市场上开始应用,但它只是过渡性的临时方案,GDDR5才代表未来的主流趋势。据了解,在2007年的高端图形市场中,GDDR4仅占了10%的市场,2008年GDDR4市场的成长幅度较快,但仍无法在一年之内成为主导。而在2008年下半年,奇梦达、三星、现代等厂商将会开始大规模量产GDDR5芯片,而且将占显卡市场7%的份额,预计到2009年,GDDR5将会超过20%的市场占有率,2010年时将成为主流,此时GDDR4的市场将被彻底挤占。NVIDIA、ATI及Intel已经开始准备在下一代显卡,如Radeon HD4870上采用GDDR5显存。

   GDDR5能提供的带宽

  总的来看,GDDR5 显存颗粒可大幅提升绘图硬件效能,同时为软件设计师带来更大空间,让游戏及绘图世界能更加真实,减少因显存频率、带宽不足而造成的瓶颈。在显存容量上,目前主流显卡为512MB、768MB,尽管相比此前的256MB有突破性提升,但依然无法满足双核CPU在大型程序下的数据交换需要。采用GDDR5显存后,显卡显存的容量起点将是512MB,这让入门级显卡也拥有了出色的3D性能,而且届时1GB显存容量将成为市场主流。为了满足市场需求,预计到2009年,显存芯片商将会推出更高容量的显存颗粒。到那时候,GDDR5显存将全面统领显卡市场。

BIOS垃圾清理大幅提升启动速度

2008年11月13日 上午 11:19 | 作者:pcpacer

  电脑的开机速度虽然与电脑的性能没有密切的关系,但是看到自己花几千大洋买来的电脑启动速度还不如隔壁小五家的赛扬2+I810快,心里感觉肯定是非常的不爽。虽然目前大部分的电脑系统优化软件都能够对开机速度进行优化,但是那只不过是在WINDOWS启动过程中进行的设置而已,对于电脑进入系统前的BIOS检测速度来说,都是无能为力的。

  看到这里,你可能想到笔者可能会大谈特谈BIOS设置和优化,那么你错了,笔者写这篇文章的目的不是为了教各位DX来在BIOS中打开“QUICK POWER SELF TEST”或者关闭“FLOPPY SEEK”,而是想让大家知道,我们容量小小的BIOS中,还隐藏着一些不为人知的垃圾,就是BIOS中这些厂商们自作聪明加入进去的文件,影响了我们见到蓝天白云的速度。

  首先,我们需要几个能对BIOS进行“手术”的软件——AWARD 公司的BIOS刷新工具AWDFLASH和AWARD BIOS的修改软件CBROM(请对应自己AWARD BIOS的版本进行选择,这里不再赘述)。接下来我们要使用AWDFLASH提取到自己主板BIOS文件,这个只有256k的文件就是我们启动的时候主板所需要读取的,这里面究竟放了一些什么东西呢?下面我们就以MSI 6119主板AWARD的BIOS为例进行讲解。

  将CBROM和我们的BIOS文件放到C盘根目录下,然后进入纯DOS模式,在C盘根目录下运行 cbrom w619mj27.bin /d,这里的.bin和BIOS文件后面的空格都不要省略。

  其中的SYSTEM BIOS是AWARD BIOS主程序,CPU micro code是对应的CPU微码,我们的主板能识别各种CPU就靠它了,ACPI是主板实现ACPI功能的基础,XGROUP是主板厂商根据自己的需要对BIOS文件进行的补充,其他的几个项目如EPA 、VRS分别是开机启动的时候能源之星的标志和防病毒固件,这个VRS其实就是早年486时代的防病毒卡的翻版,因此对我们来说除了妨碍启动速度一点用处也没有。

  如果说上面几个BIOS内部文件还是必不可少的话,那么下面这个两个PCI ROM对我们来说就是BIOS文件中的垃圾了,由于厂商在生产主板的时候往往会搭配一些特价的板卡,出于对OEM的厂商保护的原因,因此这些板卡往往不带BIOS芯片,直接使用整合在主板BIOS文件中的板卡设备BIOS文件,这就使得这些板卡只能使用在特殊的主板上,玩电脑稍微有点年头的朋友一定还记得早年GIGA的系列板卡都能搭配MAROX对GIGA专供的G400,其实就是这种情况,我们通过对文件名称的判断,可以了解到,该MSI主板 BIOS 中的两个PCI ROM分别是MSI的IDE RAID卡和网卡的BIOS文件,对于我们来说一点用处也没有,所以,出于加快启动速度考虑,我们可以把它安全的删除。

  在C盘跟目录下输入 cbrom w619mj27.bin /pci rom release.这个时候出现了一个选择项目,让我们选择A、B两个rom文件,到底需要删除哪个。输入a之后回车,PCI ROM[A]就被删除了,我们用同样的方法也把另外一个“垃圾”PCI ROM也搞定。

  如果你觉得用不上VRS或者看不看EPA图案无所谓,那么我建议你把这两个项目也删除,同样的方法,运行cbrom w619mj27.bin /vrs release和cbrom w619mj27.bin /epa release。

  最后,重新使用CBROM 的/D命令查看下我们的卫生扫除工作完成了没有,然后在按部就班的把我们改好的BIOS 文件刷到主板上。

  OK,拿好秒表重新启动下,是不是启动速度快多了?如果速度还是比隔壁小五家的赛扬II加i810慢……,我只好说,新电脑装1G的内存在检测的时候是非常需要时间的^_^.

DDR2 667有必要升级到DDR2 800吗?

2008年11月13日 上午 11:16 | 作者:pcpacer

我想升级机子,现在有个问题是1G的差价不到50元,DDR2 667和DDR2 800选择谁好一些?

  【答】:DDR2 667和DD2 800价格确实相差不大,不过它们的性能也是比较接近的,主流的CPU对内存带宽已经不是那么敏感了,内存容量才是真正的第一位。建议只有两个字:随便。如果不在乎这50元,不妨买DDR2 800,以后升级或者卖二手方便一些。不过买DDR2 667也无关紧要,性能差距完全感觉不出来

CPU安装散热器时要注意的事情

2008年11月13日 上午 11:10 | 作者:pcpacer

当把CPU放入主板上的位置后,在装散热片时,要注册以下事项:

  1.安装CPU散热器后注意检查

  在安装CPU散热器时,需要注意防止“假安装”现象的现出。“假安装”即看上去是安好,但实际上CPU的表面与散热器的底部却没有完全接触。这样在开机后,会由于CPU得不到良好的散热,而导致发生死机、自动重新启动或甚至烧毁的故障现象。因此,在安装完CPU的散热器之后,要留心看一下散热器底部与CPU插槽是否平行,CPU的核心是否完全与散热器底部完全贴紧。从而最大限度地保护CPU的安全

  不过,这里需要注意一点,在检查CPU散热器与CPU是否完全接触时,不要用手大力压CPU的散热器,因为CPU是一个电子元件,其结构比较脆弱,如果大力压CPU,很可能会将其压坏的。同样,在安装CPU散热器时如果遇着障碍卡住了,也不宜大力、勉强用力压,而应该寻找正确的安装方法,必要时可借助适当的工具帮忙。

  2.正确使用硅胶

  由于硅胶有助于CPU的散热,因此有些装机用户为增加CPU的散热,往往会在CPU的表面涂抹很多硅胶,以为涂抹的硅胶越多越好。其实,这一想法是不对的。这是因为由于硅胶在遇热后,会出现溶化的现象,如果涂抹的硅胶太多太厚,在遇热后,就会很容易滴漏在CPU插槽或主板上了,从而出现漏电、短路等的故障,影响了电脑配件的正常运行。因此,涂抹硅胶不是越多越好,在涂抹硅胶时,只要薄薄地涂抹一层,并涂抹均匀即可。

SATA硬盘使用AHCI模式详解

2008年11月13日 上午 11:03 | 作者:pcpacer

假如你购买了一块支持NCQ功能的硬盘却发现无法开启这项特性,你又该怎么办呢?也许你会说,重新安装就好了啊!其实,不用的,我们还有更快捷的方法迅速打开NCQ功能,让AHCI跟NCQ垂手可得。 大家都知道,如果要开启SATA硬盘的NCQ功能,必须在主板BIOS内将SATA模式设为AHCI,在这个模式下的SATA硬盘将采用原生方式工作以支持NCQ。不过,如果我们预先在BIOS中将SATA模式设置为STANDARD IDE来安装操作系统的话,那么在后期切换到AHCI后将无法进入操作系统,因为系统无法正确识别硬盘。反过来,在AHCI模式下安装操作系统,却可以在BIOS中自由切换AHCI于STANDARD IDE两种模式,以开启或关闭NCQ功能。 目前几乎所有主板的SATA模式在缺省设置下都是STANDARD IDE,所以很多玩家都已经在该模式下安装了WINDOWS XP。此时,你不能直接将STANDARD IDE改成AHCI,否则会在WINDOWS XP启动时出现蓝屏。
  有没有办法不用重装系统也能成功切换到AHCI模式呢?当然有!笔者就采用了一个既简单又快捷的方法完成了从STANDARD IDE到AHCI的切换, 经笔者测试证明完全可行。如果您在添加了支持NCQ功能的硬盘之后也想开启这项特性, 就和笔者一起来看看怎样完成STANDARD IDE向AHCI的转变吧。 在进行下文所述操作之前,请您确定您的主板是否支持AHCI以及硬盘是否支持NCQ。有一个简单的方法可以判断您的主板是否支持AHCI:如果在主板的BIOS里关于SATA模式的设置选项里有AHCI可以选择,那么您的主板支持AHCI。已经购买了SATA硬盘的玩家,可以用EVEREST软件来查看你的硬盘是否具备NCQ功能。另外启用NCQ功能之前最好确保自己硬盘分区格式为NTFS,因为在FAT32格式下启用NCQ将会导致系统缓慢。

  下载IMSM驱动并执行预安装脚本

  首先,从THINKPAD的网站上下载最新版的INTEL MATRIX STORAGE DRIVER。执行下载的79IM06WW.EXE文件之后,驱动程序会被解压到C:\DRIVERS\WIN\IMSM目录下,这个驱动程序可以支持INTEL当前所有的AHCI控制器。显然,THINKPAD的工程师们考虑到THINKPAD用户有可能需要在已安装了WINDOWS XP的情况下切换到AHCI模式,所以专门提供了一个脚本用来避免在STANDARD IDE切换到AHCI模式后出现蓝屏。这个脚本放在C:\DRIVERS\WIN\IMSM\PREPARE目录下。

  由于这个脚本是专门提供给THINKPAD笔记本使用的,所以必须先修改一下才可以用在台式机上。用记事本打开C:\DRIVERS\WIN\IMSM\PREPARE\IMSM_PRE.INF,将ICH7M的AHCI设备编号27C5替换成自己主板的AHCI设备编号,例如ICH7R的设备编号为27C1(ICH6R:2652ICH7R/DH:27C1 ICH7M:27C5 ICH9R:2922),全部替换后保存并关闭文件。接下来双击执行INSTALL.CMD,脚本成功执行后就可以重启系统了。将BIOS中的SATA模式修改为AHCI完成AHCI转换脚本的安装后重新启动电脑,进入CMOS界面找到SATA模式设置选项,将其设置为AHCI,然后保存并重启即可。本人的主板是采用AMI BIOS,SATA模式选项在IDECONFIGURATION下,名称是CONFIGURE SATA。如果是AWARD BIOS,这个选项一般都在SATADEVICES CONFIGURATION下,名称是SATAMODE。 安装AHCI管理程序 完成上面的两步操作后,便能成功的进入WINDOWS XP,而且不会出现蓝屏。

  进入系统后会提示找到新的硬件设备,直接安装主板所带光盘里的IDE\Intel\ICHxR\INTEL MATRIX STORAGE MANAGER程序(如果设置在STANDARD IDE模式,程序在安装时会提示没有检测到相应的硬件而拒绝安装)。安装完成重启电脑,进入系统后打开INTELMATRIX STORAGE CONSOLE,从菜单里选择高级模式,然后就可以查看到硬盘状态和是否已经开启了NCQ功能了,即工作再AHCI模式下。THINKPAD的网站最新版的INTEL MATRIX STORAGE DRIVER

  http://www-900.ibm.com/cn/support/download/attachment/XJCI-6N5C5P/79im06ww.exe