为人师表 言传身教:显卡知识?

来源:百度文库 编辑:中科新闻网 时间:2024/05/08 18:49:01
支持SLI,SLI到底是什么技术?要什么样的芯片才支持?
AGP和PCI-E到底什么不同,PCI-E好在哪里?
GDDR又是什么技术的芯片?

SLI技术就是通过串接两张PCI Express界面显卡,然后通过两张显卡的协同工作来提升整个系统的显示效能。

当然,真正意义上的SLI并不象这样简单,它的运行原理十分的复杂。早在PCI界面插槽仍为主流规格的年代,当时著名的3D绘图芯片厂商3DFX,便发表了一项支持旗下巫毒2-Voodoo2 3D加速卡的SLI技术,这项技术通过串接两张巫毒2加速卡,以协同两块芯片的运行,以此来进行系统图像处理速度的加速,并使得它的效能远远大于单张加速卡的效能。

但是历史上这种加速技术也并没有引起人们的注意,随着3DFX被nVIDIA收购,因为当时AGP插槽是市场的主宰,nVIDIA也就没有再次在这种技术上投入,这种技术也就在很长的一段时间里成为历史,但是历史也并没有让SLI技术就此被埋没。
随着技术进步,PCI-E插槽出现,主板、显卡、处理器的技术都飞速发展,nVIDIA终于再次发现了SLI技术巨大的市场前景,于是,集中当年3DFX旗下的门将,吸收当年3DFX在巫毒2上应用的3D加速卡技术,发表了以往受限于AGP插槽而无法实现的SLI技术,旨在借此串接两块性能优良的显卡,让整个系统的3D效能得到最大限度发挥。
SLI技术的工作原理

SLI技术就是将两张搭载nVIDIA绘图芯片的显卡同时插入主板PCI-EX16的两个插槽,然后用一张SLI连接卡连接起来,这种连接卡在两张显卡之间传输数字信号,显卡处理完的帧数据被集合起来处理,然后作为一个整体信号被输出。为了保证两张显卡的任务分工和协同工作,nVIDIA将SLI控制功能直接集成在GPU芯片内部,那么芯片就负责显卡的连接和协同工作,它将任务分派给两块显卡渲染处理,然后将处理结果收集起来,经过自己的运算和重新合成,输出完整高效的图形画面。

当然,两块显卡并不是同等工作,其中一块显卡做为主卡,另一款做为副卡,其中副卡只是接收来自主卡的任务进行相关处理,然后将结果传关回主卡,两块显卡都是通过PCI-E接口与主板相连接,而这两块显卡之间还要有一个通讯的PCB卡(即SLi桥接卡)。也就是说,被处理的数据来源是通过PCI-E插槽从主板获得,而处理过的数据是通过连接卡来进行传输的。

四、SLI技术的优势

我们知道,传统的显示技术是单显卡插入主板插槽,然后由主板将图片,动画渲染的任务交给显卡,显卡独自完成这种任务,而SLI技术就是将两颗绘图芯片串接起来工作,它的优势就在于它能突破常规的单芯片运作方式。不过最令人称奇的还是它的并行能力。

根据官方报道,SLI技术最多可以支持8块GPU并行运作,虽然在消费市场没有什么意义,但在工作站领域,8块GPU并行意味着可获得超高的渲染效率,相信对于很多专业的工作站,绝对是个不错的选择。虽然说现在它的成本导致它的价格特别高,对于我们普通人士没有什么意义,但是随之SLI技术的发展,在不久的将来应该能以一个比较合理的价格进入百姓人家

您好

SLI技术就是通过串接两张PCIExpress界面显卡,然后通过两张显卡的协同工作来提升整个系统的显示效能。

当然,真正意义上的SLI并不象这样简单,它的运行原理十分的复杂。早在PCI界面插槽仍为主流规格的年代,当时著名的3D绘图芯片厂商3DFX,便发表了一项支持旗下巫毒2-Voodoo23D加速卡的SLI技术,这项技术通过串接两张巫毒2加速卡,以协同两块芯片的运行,以此来进行系统图像处理速度的加速,并使得它的效能远远大于单张加速卡的效能。

但是历史上这种加速技术也并没有引起人们的注意,随着3DFX被nVIDIA收购,因为当时AGP插槽是市场的主宰,nVIDIA也就没有再次在这种技术上投入,这种技术也就在很长的一段时间里成为历史,但是历史也并没有让SLI技术就此被埋没。
随着技术进步,PCI-E插槽出现,主板、显卡、处理器的技术都飞速发展,nVIDIA终于再次发现了SLI技术巨大的市场前景,于是,集中当年3DFX旗下的门将,吸收当年3DFX在巫毒2上应用的3D加速卡技术,发表了以往受限于AGP插槽而无法实现的SLI技术,旨在借此串接两块性能优良的显卡,让整个系统的3D效能得到最大限度发挥。

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预设模式: 2800RPM with 30(db)
顶级模式: 4000RPM with 39(db)

GDDR,针对显卡的DDR解决方案
GDDR也就是Graphics Double Data Rate DRAM的缩写,针对显卡设计的高性能DRAM有两个主要特点,一是高密度寻址能力,也就是颗粒的容量要高,以满足显卡对内存容量的要求和显卡设计的要求。高密度图形内存寻址只是设计要面对的一半问题,另一半就是性能,显存必须能提供高速传输,现在的GDDR显存可以提供超过1GT/s的数据传输率。下面这张图表代表了GDDR的发展趋势和主要特征。

我们看到显存的发展趋势,从DDR->GDDR2->GDDR3->GDDR4,其中GDDR4还没有正式发布,GDDR2和GDDR3已经大量应用在高性能显卡中。先来看看它们的最高工作频率(由于是DDR,因此数据传输率要乘于2),GDDR2也是500MHz,而且GDDR2工作电压同DDR1一样是2.5V,因此功耗过高,不过GDDR2的接口界面是SSTL-18(1.8V工作电压)。GDDR3和GDDR2相比最大的区别在于降低了工作,GDDR3的最高工作频率是700MHz,目前三星已经推出550MHz的GDDR3,hynix将会推出700MHz的GDDR3。我们看到GDDR2和GDDR3内部都采用4bank结构,4bit prefetch数据存取,可见它们的架构同样是基于DDR2 SDRAM。GDDR3的接口是POD-18(pseudo open drain),这也是不同于GDDR2的地方。既然是基于DDR2架构,GDDR2和GDDR3的延迟要比DDR1高一些。从封装来看,它们用的都是144Ball FBGA,而且GDDR3都采用8M×32的配置方式,也就是说都是256兆位的大容量颗粒,前面说到GDDR要解决的问题之一就是高密度寻址能力。

如果把眼光放远一点,我们可以看到GDDR4,但是我们注意到nVidia的标准和JEDEC及ATi的不一样,nVidia支持的GDDR4仍然是基于4bit prefetch的DDR2核心架构,它的最高频率达到1.2GHz,它内部cell单元的频率已经达到400MHz,这是相当惊人的程度。JEDEC(ATi)则采用8bit Prefetch架构,也就是DDR3的核心,不过DDR3的标准还没有最后确立,因此JEDEC标准的GDDR4什么时候能推出还很难说,GDDR4的最高频率达到了1.4GHz,此外它配置成16M×32的方式,相当于512兆位的容量。下面来看看nVidia和JEDEC(ATi)的GDDR4的相同点,它们都采用136Ball FBGA封装,工作电压1.8V,接口界面为POD-15(1.5V),它们内部都是8 bank结构,GDDR4的cas延迟目前还是未知数。

GDDR3改进了ODT(终结电阻)电路,在静态模式下的功耗比GDDR2低了很多

下面的章节通过三颗实际的DRAM来介绍几种GDDR的特征