显卡是电脑中最重要的部件之一,而它的主要工作原理是在发挥着三个大功能:显像、储像、变像。它通过在显存上储存电信号,再经过GPU进行计算,最后通过显示器输出。
显卡极致的性能是透过大规模多媒体数据的处理来实现非常酷炫的图形过渡效果,比如风景美景、特效、动态物体场景的设定等等。为了提升图像处理速度,同时要满足各种繁重任务下高效工作的要求,高端显卡需要耗费大量的电能。
GPU,即图形处理器,是显卡的核心组件,与CPU类似,但是主要处理图形计算,GPU采用了专门的制造工艺,比CPU更为复杂。一个显卡上的GPU通常由24个处理器组成,这个处理器在每秒钟进行上亿次的电信号转换,为此会产生很高的热量以及高能耗。性能越高,耗电量越大。
对大多数游戏来说,显卡的性能是最关键的,因此高端显卡需要不断追求超越和创新,通过新增专业工具来摆脱这些性能的限制,如特殊四场效果、全新的GPU设计。所以,CPU和显卡发展的速度是两个非常不同的世界。
一个显卡的功率通常由两部分构成:静态功率和动态功率。静态功率是指显卡在空闲状态下的功率,动态功率则是指显卡处理运作状态下的功率。其中,动态功率包含内存总线宽度、GPU工作频率以及显存频率等因素,而这些因素对于显卡的功耗影响最大。
高端显卡的动态功率消耗是非常高的,因为他们通常需要在处理复杂的代码的同时支持高分辨率的视频和多个显示器甚至虚拟现实头盔,而这些逼真的图形会对CPU和显卡都造成显著的压力。
为了支持这种高强度的工作负载,制造商有两种选择:单个GPU上开添加更多的页面或者干脆添加插槽并且放置多个GPU来达到高端显卡的性能。然而,不管是选择哪种方式,都需要同步增加显卡的能量消耗,因为尽管大规模性能提升在计算上是划算的,但很显然,它比之前的版本消耗的能量更多。
为了把显卡上产生的庞大能量散出去,需要通过散热器来排放热量。显卡上的散热器通常由风扇和金属散热器所组成。散热器能够快速的将大量的热量散发掉,避免显卡过热并且毁坏。