也谈显存：容量为什么愈发不够用了（by少少）

linkshiao

这个帖子并非专业帖，主要用的是日常生活中的活生生的比喻来解释一些枯燥的名词，当然这样在专业性上就悲剧了 ，大家多包涵。


先开门见山：
显存用来干什么的？？许多人马上就想到了：存图像的.............游戏里我们看的见山呀、水呀、人呀，一幅幅展现在显示器上的图片存在里面呢（继续会想到：场景越大，显存需求越大.............oocczzxx省略几万字）。

其实没那么多麻烦：显存（内存）就是用来存数据的，包括GPU（CPU）未处理、正在处理、已经处理完的数据的。

把这些数据比作海量的水，那么显存（内存）就是个大水槽，GPU（CPU）其实就是个PUMP，它工作是一边抽（数据），一边排（数据），这是个吞吐过程，其间这个水泵不是光干水（数据）循环，还要干水（数据）处理。

这是原理图，有了这张图，“位宽”、“频率”、“带宽”什么的好讲多了（没大家想的那么麻烦）：



水（数据）循环过程中，抽水、排水的（单位时间）水流量大小，就是“带宽”。

它的大小由两个因素决定：抽水、排水管的粗细（这个就是“位宽”）和排水、抽水的水流速度（这个就是“频率”）。

现实显卡带宽计算公式：显卡带宽＝显存频率X显存位宽/8

从我这张GPU-z截图上可以看出：我的这张卡带宽是117.6GB/s，怎么来的：显存速度2.1GHZ，显存位宽是448bit，2.1*448/8=117.6，就是这么来的：



我的卡是260+，这里在拖个人下水：4870。为什么要拖它下水？？这家伙用的“只”是256bit的显存位宽，但惊人的是它总带宽和260+不相上下的，为什么？？因为DDR5！！

4870的水管不算粗，但它暴力在水流速度比260+快非常多，两下相抵，两者的带宽打平了。（算一下：显存4G速度的4870，显卡带宽＝4*256/8=128！！）



今天来问大家一个感受：科技进步可以从速度进步上展现出来，我们都看得见，3年前我们还在用256bit位宽、ddr3的显卡，但现在感觉448bit、ddr5都也不怎么够用呀..........难道数据上的提高只是用来看得？？.........先别急，继续往下看：

“容量”：再来看水槽的大小，这个有什么讲究？？

大家玩gta4，都要遇到一个重要的问题:“显存占用”，有了这个名词，就要讲到：“显存溢出”-----------水槽太小了，装不下那么多数据了。（当然这还得看是什么游戏，你怎么设置，因人而异）

普通来说，我们玩游戏，显卡是一张图一张图（我们叫一帧）渲染出来的，我们最终看到的是连续的画面，那么这一张（一帧）图要占多少显存？？

有个简单的算法：每帧所需显存=图形分辨率×色彩精度/8，有了这个好可以讨论显存为什么不够用，分辨率的提高如何是显存杀手中的一员。

目前高清显示器已经成普及之势，1920*1080分辨率便是FULL HD（全高清）分辨率，我想用这个分辨率玩游戏得不止本少一人。然而越高的分辨率，显存占用越大。


色彩精度，也就是我们俗称的几位色，也称多少色，熟悉的名词有6万5千色（16位色），就是可同时显示6万5千种颜色；1千6百万色（24位色）；43亿色（32位色）。如今早都是32位色了。（颜色是红绿蓝三原色+明暗度互相调调出来的。理论上有无数种色彩）

如果是1920*1080分辨率下的32位色的一张图，大小是1920*1080*32/8，大约是8MB。

GPU在处理完一帧数据，后一帧的数据也在显存里面（等待处理了），这就是双重缓冲，而且为了画面不出现停顿，还需要一帧的空间！！这就是三重缓冲，这样就做到处理前、处理中、处理后的数据各占独立储存地址，不用抢地盘了。

3重缓冲下这个数值就要乘3，所需显存=图形分辨率×3（3重缓冲）x色彩精度/8，1920*1080分辨率、32位色算下来就是约24MB显存。

24MB就可以打发掉一个游戏了？？

早了，有很多东西和现在的画面无关，但来不及用到时才去从硬盘上读取，要预先装显存里（数量也很惊人的）。

这还没完，开了抗锯齿就更无语了（提高抗锯齿对显存的消耗比提高分辨率更甚）。

抗锯齿技术是先把图像渲染的很大一张，然后缩小到你的屏幕上，我们看图片都有经验，大图如果不清晰有锯齿，缩小了看就好了（同样道理小图很清晰，但放大了全是锯齿、马赛克）。2倍抗锯齿，渲染的图片大小达到惊人的1920*2   *   1080*2（三重缓冲需要96MB显存）.............4倍抗锯齿就更无敌了，1920*4   *   1080*4（384MB................），8xaa（1536MB..............直接把我显存暴了..........狂汗）................


（低分辨率的好处：如果是1280*1024分辨率那可以稍稍安心，不开AA占15MB，开2XAA占60MB，4XAA占240MB........可以比FULL HD分辨率省很多显存。）


工程技术人员一看开了抗锯齿显存需求量超标严重，说：“不行，不能这么搞，这么搞大家都死在显存溢出上了”，于是将全屏幕抗锯齿改为边缘抗锯齿（因为锯齿只出现在你看见的多边形物体的边缘），边缘处仍使用放大渲染，实际输出时缩小。其他地方就免了，这样既能看不见锯齿，显存也不至于被天天暴（毕竟有边缘的地方的面积只占一整幅图片的一部分），这样16xaa才有可能！

抗锯齿有FSAA、SSAA、MSAA、CSAA等很多种，为防眼睛看花，不用细看。

SSAA就是我说的前一种，全屏放大再缩回去.........MSAA和CSAA就是我说的后一种，只对边缘处理，但资源节约，这是明摆的，就是能节约不到什么虽样............（游戏选项里的4xAA是标准的MSAA、16xQ是CSAA，对桌面级来说最高的设置）

抗锯齿测试我玩过（在CRYSIS），而且开了超级取样后的CRYSIS，4X、8XQ、16XQ都玩过。

16XQ一开，CRYSIS显存经常被暴.........有景物缺失的情况出现，帧数也最低。
4X下情况最好，帧数最高（虽然提高不了几帧）.........但也会有景物缺失的情况（不严重）。

所以只要高分辨率，再开了抗锯齿显存被暴很正常.........大家不要觉得奇怪........新技术说节约显存，其实也没节约到哪去

（以下为新加项目：不过我失败了...........）

本来用RivaTuner测显存占用的........... vidMem.dll不支持win7.....(not under vista and win7)，看不了显存了


但本少贼心不死，我网上搜...........

1680*1050分辨率 noAA






引用地址：http://itbbs.pconline.com.cn/diy/9255437.html
那楼楼主的结论：弹头-热衷画质(最高画质):显存占用量高达546M,此时本地512M显存全部耗尽,已调用34M内存作为动态显存使用。


显存占用率测试：《孤岛危机》


测试方法：直接运行Crysis游戏专用的BenchMark Tool。

1680×1050分辨率


1920×1080分辨率

引用地址：http://hi.baidu.com/anbiandexiao ... 2d2b92d1435824.html
那楼楼主的结论：在1680×1050分辨率下，《Crysis》的显存占用率稳定在550M左右，最高的时候接近570M。而到了1920×1080分辨率下，显存占用率突破600M大关。看来，Crysis这款游戏不仅仅对核心要求很高，对显存的要求也非常高啊。从测试结果可以得出结论，玩《Crysis》是需要1GB显存的。如果在DX10模式下，对显存的要求肯定还会再提升。


也终于找到了Crysis的高分辨率开aa的显存占用量，可惜也吃到苍蝇了..........两下对不上号.........估计是哪杆枪把危机 和 惊魂2搞混了.........
引用地址：http://diy.pconline.com.cn/graphics/reviews/0903/1586849_12.html




反正我显卡的显存被暴了................




下面继续，回到话题：

对于天生显存小的显卡，显存已经是杯水车薪，再开了高分辨率+AA就更不够呀（显存攀升的太厉害了）！！！有什么办法可以挽救一下？？说的容易..............这个是硬伤，对显存容量小（水槽小）的显卡，光提高带宽（就是光提高显存位宽和显存频率），解决不了实际问题。提高显存位宽和显存频率的意义在提高GPU的单位时间数据吞吐量，这样能在同一时间，更多的水被抽过水泵、被处理（实际还要看GPU的处理能力，不是只要往里面塞，它就能全处理掉），但水槽还那么大，该溢出还是会溢出。


所以高分辨率、高aa下，GPU也一定要强！！开了抗锯齿GPU一次渲染的图像，像素大的惊人，GPU不好什么都白搭...............网上测试gtx250 512MB版速度和1G版基本一个虽样，就是这个道理。



还有人问：显存位宽搞那么大有必要吗？？120GB/s，都可以让1G大小的显存一秒内被GPU“过”上120遍了...........

那我想问你：你不会认为GPU只满足于一秒和显存“过”上120遍吧？？GPU这个变态佬对于数据需求的饥渴程度，连CPU都比不过...........那几百个流水处理器（SP unit）摆在那干什么？？钓鱼？？（流水处理器负责构建多边形、往上面贴图、上色，反反复复复复反反）


总结（为选购显卡的朋友）：
有些人只推显存大、有些人则只推位宽和显存速度，其实这两者都非常重要！！

A社4系列部分低端卡上了DDR5，却只用128bit位宽，被很多人视作脑残，其实不然，经过计算ddr3 256bit 和ddr5 128bit的总带宽是旗鼓相当的，可以说不妨碍性能。

N卡不玩这个，N卡某些生产商，在显存大小上做文章，8500GT、8600GT、9400GT、9500GT等低端卡，动不动就1G显存..............但用的却是要么128bit的ddr3，要么是速度超慢的ddr2.............大家一定小心，这种卡带宽小的要死，GPU的吞吐量小，水槽做大了又有何用？？浪费！！！

为了高分辨率、开高aa的朋友，也别光听显存大就ok了（有些牌子的大容量显卡就以抗锯齿这个招牌来打广告），显存的确必须大，可是GPU也一定要强！！前面说过了，开了抗锯齿GPU一次渲染的图像，像素大的惊人，SP如果不多、GPU频率如果不快，都白搭.............水槽再大，水处理速度太慢，不行。

[ 本帖最后由 linkshiao 于 2009-8-13 20:30 编辑 ]

mango36

沙发....................

好 占到了......LZ的图例画得很有教科书的感觉 呵呵~

当下大于1G是NC了.....512M刚刚好 384M也凑活.....256M虚了~ 更别说192M那种悲剧卡 给个GDDR5+512bit也是白搭~

[ 本帖最后由 mango36 于 2009-8-11 21:07 编辑 ]

DragonR

少少说得很在理，很形象，图文并茂啊，进来学习一下（其实咱啥都看不懂）。。。

linkshiao

这个抗锯齿让我想起了2年前用7900gs（256MB）玩CRYSIS，进去开了4XAA.................结果大悲剧...........（不开还能挪一下，开了就真的挪都没得挪了）

[ 本帖最后由 linkshiao 于 2009-8-11 21:57 编辑 ]

janco1987

很好，进来学习学习~看完眼很痛，很就没在显示器上看这么长的文章。。。

mango36

人气好低..............LZ好可怜~[伤心啊]

reg-neo

现在260+ 和4870 1G是正宗的中档卡，1000+的价钱，要基本玩好游戏就别往下档次找

corea2002

其实高端显卡，GPU，显存位宽，显存速度，显存大小是配套的，比如GTX 260+，896M显存组成448位的位宽。

而相对低端的显卡，其实显存大小倒不要太在意了，因为实际上受制于GPU和显存位宽的影响，所以再大的显存也发挥不了作用！

mango36

4870 1G中档了...........4850掩面成为低档..........[伤心啊]

FantasyX.S

很形象很生动..............

linkshiao

原帖由 mango36 于 2009-8-11 21:04 发表
沙发....................

好 占到了......LZ的图例画得很有教科书的感觉 呵呵~

当下大于1G是NC了.....512M刚刚好 384M也凑活.....256M虚了~ 更别说192M那种悲剧卡 给个GDDR5+512bit也是白搭~ ...

太夸张了,教科书都来了...........不敢当

原帖由 mango36 于 2009-8-11 21:35 发表
人气好低..............LZ好可怜~[伤心啊]

大晚上的人气自然低，没关系，纯当练打字了（我用了8年电脑，现在盲打还不咋地...........[伤心啊]，要多练）

[ 本帖最后由 linkshiao 于 2009-8-11 21:53 编辑 ]

mango36

小学教科书............或是幼儿园的?

盲打不熟还码这么多字 膜拜~

FantasyX.S

我都12年了
照样两个手指戳...........

mango36

........都得接受膜拜.......

linkshiao

原帖由 janco1987 于 2009-8-11 21:34 发表
很好，进来学习学习~看完眼很痛，很就没在显示器上看这么长的文章。。。

其实才2500个字，3年前写帖子时，一篇写6千，边想边写边编辑，写到睡觉，一个宝贵的晚上没了...........

mango36

有这种精神是得精华的前提呀............

zse553017114

看看。。话说多好的卡都米用。。。荷包不支持。。。再好也是浮云。。。
你们是怎么成为米人的呢。。请教米人经验谈。。。。。。

mango36

这帖里面貌似没啥米人..............[伤心啊]

zse553017114

原帖由 mango36 于 2009-8-11 22:05 发表
这帖里面貌似没啥米人..............[伤心啊]

看你们一出新显卡就基本换了。。可怜我是准备不升级了。。除非有特别有爱的游戏。。等他掉价到600左右。。已经缩水的不成样子。。。新卡将出之时。。至于CPU将就用吧
郁闷啊。。郁闷。。。

linkshiao

米人不玩理论,只玩实际动手DIY........

因为有米，办事情就直爽了