謹(jǐn)防JS顯存大騙局!TC/HM技術(shù)深度解析
隨著人們對計(jì)算機(jī)的多媒體綜合性能要求越高，對游戲畫質(zhì)以及計(jì)算機(jī)虛擬世界顯示出來的圖像品質(zhì)要求越來越高，顯卡已經(jīng)儼然成了計(jì)算機(jī)中最重要的組成部分。在當(dāng)今這個(gè)計(jì)算機(jī)已經(jīng)相當(dāng)普及的年代，其用途已經(jīng)不單單是用來做大型運(yùn)算，并且CPU的處理速度已經(jīng)完全能滿足我們?nèi)粘Ｉ畹男枨?。而且，GPU的通用計(jì)算也越來越強(qiáng)，CPU已經(jīng)不再是電腦中最重要的產(chǎn)品，現(xiàn)在顯卡在計(jì)算機(jī)性能中占據(jù)著絕對的因素。
顯卡已經(jīng)成為了計(jì)算機(jī)中最重要的組成部分
顯卡雖然已經(jīng)成了計(jì)算機(jī)中最重要的組成部分，但是不少用戶對顯卡的相關(guān)知識還是知道的不多。實(shí)際上，顯卡性能的好壞主要是由兩個(gè)部分來決定，那就是顯示核心和顯存。
顯存是顯卡的倉庫，在顯卡中扮演著重要的角色
顯示核心是顯卡上最重要的產(chǎn)品，就好像一個(gè)人的大腦。核心級別以及處理能力的高低直接決定了顯卡的價(jià)格，而顯存則是顯卡上第二重要的組成部分。舉個(gè)例子，搭配GDDR3顯存的8500GT價(jià)格絕對不會高于搭配GDDR3顯存的8800GTS價(jià)格一樣。不過，如果在同一種核心上搭配不同的顯存，那么價(jià)格和性能也會受到顯存的影響而波動(dòng)。
人們選購顯卡的時(shí)候，大概是按照這么一個(gè)流程：首先確定自己需要購買什么價(jià)位的顯卡，然后在按照這個(gè)價(jià)位定下顯卡的核心級別，最后確定顯存的搭配、PCB的做工用料等。比如說你準(zhǔn)備花800元買顯卡，也許你會考慮購買8600GT或者是2600XT等產(chǎn)品，當(dāng)定下這兩個(gè)選擇中的一個(gè)時(shí)，你還得考慮盡量選購容量大的，顯存頻率高且做工好的產(chǎn)品。
NVIDIA創(chuàng)始人兼CEO提出了兩倍于摩爾定律的“黃氏定律”
作為計(jì)算機(jī)中一個(gè)重要的組成部分，顯卡在人們嚴(yán)重的重視程度越來越高，其發(fā)展速度甚至比摩爾定律還要快。NVIDIA創(chuàng)始人黃仁勛的“黃氏定律”稱，GPU的發(fā)展速度正在以兩倍于摩爾定律的速度發(fā)展，從這里也可以看出顯卡的重要性以及發(fā)展速度。
縱觀整個(gè)顯卡市場，目前顯卡被分成了高、中、低端3個(gè)部分。由于高端產(chǎn)品的價(jià)格非常昂貴，一片顯卡高達(dá)上萬元的價(jià)格也不足為怪，大多數(shù)是一些骨灰級游戲玩家或者專業(yè)圖形設(shè)計(jì)工作者所采用。而中端和低端產(chǎn)品才是我們普通用戶重點(diǎn)關(guān)注的對象。
顯卡一般都分為低、中、高三檔
從市場反應(yīng)的情況來看，中端產(chǎn)品性價(jià)比高，不僅能夠較為流暢的體驗(yàn)主流的游戲，而且價(jià)錢還不算太貴。但是目前國內(nèi)仍然有很多用戶使用電腦純粹是為了上網(wǎng)、或者玩玩簡單的游戲，對顯卡要求并不高。因此，低端顯卡或者是集成顯卡仍然在市場上占有很大的市場份額。
一般來說，低端顯卡就是指零售價(jià)格在500元以內(nèi)的顯卡產(chǎn)品。雖然這部分產(chǎn)品的游戲/3D性能并不出色，但是由于低廉的價(jià)格在市場上占據(jù)著很高的占有率；并且從現(xiàn)在低端顯卡的性能來看，最便宜的獨(dú)立顯卡性能也要比最好的集成顯卡性能強(qiáng)很多。所以，低端顯卡不僅在現(xiàn)在會有市場，并且在未來很長的一段時(shí)間之內(nèi)，都不會被集成顯卡所取代。
由于低端顯卡性能不高，但是市場的需求量非常大。NVIDIA和ATI兩大圖形巨頭都一直在琢磨著怎樣在不增加成本的情況下，提高顯卡的性能。近幾年來，隨著PCI-Express接口的全面普及，接口帶寬對與低端顯卡來說有了很大部分的剩余。于是NVIDIA和ATI都紛紛推出了各自的技術(shù)利用了這部分剩余的帶寬，那就是TurboCache和HyperMemory技術(shù)。
為了讓大家能夠更好的理解Turbocache和HyperMemory技術(shù)，我們在這里先簡單的說一下關(guān)于這兩個(gè)名詞。
Turbocache
目前，世界上最大的兩家圖形芯片生產(chǎn)商，NVIDIA和ATI都推出了各自的內(nèi)存共享技術(shù)TurboCache和HyperMemory（以下簡稱TC和HM）。其中，率先將這項(xiàng)技術(shù)運(yùn)用到獨(dú)立顯卡的是NVIDIA的GeForce 6200TC系列顯卡。TurboCache技術(shù)實(shí)際上就是讓圖形芯片（GPU）利用PCI-E總線直接訪問系統(tǒng)內(nèi)存，讓內(nèi)存來完成顯存的工作，這樣一來就可以使顯卡上的板載顯存數(shù)量和容量減少，從而降低顯卡的成本。首先，由于使用了PCI-E高速總線，使得總線帶寬遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于AGP，有效的減少了數(shù)據(jù)延遲，便得數(shù)據(jù)能夠快速順利進(jìn)行交換。其次，TurboCache技術(shù)可以有效的利用內(nèi)存，GPU可實(shí)時(shí)訪問內(nèi)存地址，進(jìn)行數(shù)據(jù)的讀取和存儲，不需要?jiǎng)澐止潭ǖ膬?nèi)存區(qū)域和容量，而系統(tǒng)也可以根據(jù)GPU的工作釋放和分配內(nèi)存。
另外，NVIDIA還在6200TC核心中加入了MMU（內(nèi)存管理單元），它的作用就是允許GPU無縫的分配或者不分配系統(tǒng)內(nèi)存，并且高效的讀取內(nèi)存。而且MMU管理性能非常強(qiáng)大，可以線性訪問系統(tǒng)內(nèi)存，存儲包括紋理緩存、深度緩存、色彩緩存等數(shù)據(jù)，并且大幅度提高內(nèi)存的利用率。在NVIDIA的驅(qū)動(dòng)程序中，也針對TC技術(shù)進(jìn)行了相關(guān)的修改，使之能夠智能化的確定彩色渲染、紋理填充和Z軸緩沖數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確位置，也使得GPU的處理能力大大提高。
HyperMemory
早在NVIDIA推出TurboCache技術(shù)之前，ATI就已經(jīng)將HyperMemory技術(shù)運(yùn)用在Radeon Xpress200芯片組上，主要是針對集成顯卡對系統(tǒng)內(nèi)存的使用。但隨著NVIDIA推出6200TC以后，ATI也將HyperMemory技術(shù)運(yùn)用到了獨(dú)立顯卡之中。
在技術(shù)方面，HyperMemory就是一種最優(yōu)化使用系統(tǒng)內(nèi)存的技術(shù)，顯示核心通過PCI-E高速總線對系統(tǒng)內(nèi)存進(jìn)行實(shí)時(shí)訪問，這和TurboCache技術(shù)并沒有太大區(qū)別。HyperMemory采用原生PCI-E系統(tǒng)總線界面，保證了顯示核心在高帶寬的狀態(tài)下快速訪問系統(tǒng)內(nèi)存。HyperMemory的驅(qū)動(dòng)中含有先進(jìn)的內(nèi)存優(yōu)化管理系統(tǒng)，可以智能化的分配和管理系統(tǒng)內(nèi)存，從而達(dá)到最理想的使用狀態(tài)。和TurboCache技術(shù)一樣，HyperMemory對系統(tǒng)內(nèi)存的使用也是實(shí)時(shí)性的，數(shù)據(jù)一旦使用完以后，便會自動(dòng)釋放掉，不會造成系統(tǒng)資源的浪費(fèi)。
6200TC是NVIDIA第一款采用TurboCache技術(shù)的產(chǎn)品
正如NVIDIA對于6200TC的定位，ATI也是將HyperMemory技術(shù)首先運(yùn)用到了面向低端的X300 SE顯卡之中，這所以這做，也是為了順應(yīng)PCI-E平臺發(fā)展的趨勢。將PCI-E顯卡的成本降低，而且是在保障性能的前提之下，從而使用PCI-E平臺得到普及。
大家知道，在2004/2005年，當(dāng)時(shí)內(nèi)存的價(jià)格還非常貴，而且內(nèi)存的頻率也基本上都是200MHz（DDR400）。在當(dāng)時(shí)，內(nèi)存價(jià)格和顯存相比基本上沒有什么優(yōu)勢，甚至出現(xiàn)了顯存比內(nèi)存還便宜的局面。筆者清楚的記得，當(dāng)時(shí)一塊采用256MB顯存的顯卡，價(jià)格僅僅比同芯片的128MB容量顯卡貴10-20元。
由于TC/HM都是直接調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)存作為顯存，而在當(dāng)時(shí)內(nèi)存這么貴的情況下，TC/HM技術(shù)顯得并不是很超值。反而很多人更加愿意加點(diǎn)錢購買物理顯存容量更高的顯卡，而不愿意為此技術(shù)多買一條內(nèi)存。
DDR400內(nèi)存帶寬低、價(jià)格貴，TC/HM無法普及
并且，頻率的限制也注定了TC/HM在當(dāng)時(shí)不能普及。DDR400的內(nèi)存相對與顯存的頻率來說本來就很低了，而且再通過CPU、北橋等，又有了很大的延遲，性能必然會打很大的折扣。所以說，即使顯存頻率和內(nèi)存頻率同為200MHz，都不如直接購買物理顯存高點(diǎn)的顯卡來的劃算。正因如此，TC/HM技術(shù)一直到去年都沒有見太大的起色，兩大圖形巨頭也沒有在這方面花太多的心血。
2G內(nèi)存已經(jīng)成了標(biāo)配，顯存輕松共享到1GB容量
時(shí)過境遷，如今DDR3的內(nèi)存已經(jīng)開始初現(xiàn)端倪，而市場上最流行的莫過于DDR2 667等。從內(nèi)存的頻率上來說，相對當(dāng)時(shí)也提高了不少，其傳輸帶寬上的瓶頸得到了很好的改善。另外還有非常重要的一點(diǎn)，如今內(nèi)存價(jià)格非常便宜，筆者前幾天剛剛購買了一條1GB DDR2 667內(nèi)存，價(jià)格才190元。相對于當(dāng)時(shí)512MB的內(nèi)存都還得要5、600元的價(jià)格來說，現(xiàn)在內(nèi)存的價(jià)格真的算得上是白菜價(jià)了。于是，很多新裝機(jī)的用戶直接就購買了2GB的內(nèi)存。
筆者電腦的內(nèi)存使用情況
實(shí)際上，在我們一般的應(yīng)用中，2GB的內(nèi)存完全用不完，能用到1.5GB就已經(jīng)很不錯(cuò)了。就拿筆者所使用的計(jì)算機(jī)來說，現(xiàn)在我開了11個(gè)網(wǎng)頁，并且還掛著2個(gè)QQ、1個(gè)MSN和一個(gè)殺毒軟件。Vista系統(tǒng)開著Aero特效，系統(tǒng)內(nèi)存才占用了940M，這樣對于筆者電腦上的2G系統(tǒng)內(nèi)存來說，顯得有些浪費(fèi)。不過，沒用到的這部分內(nèi)存正好可以通過TC/HM技術(shù)調(diào)用給顯存，達(dá)到資源的最大利用率。所以，現(xiàn)在內(nèi)存的容量已經(jīng)不再是瓶頸。
帶寬問題解決了，內(nèi)存容量問題解決了，那么TC/HM也就自然達(dá)到了它發(fā)揮優(yōu)勢的時(shí)候?？梢哉f，目前這兩項(xiàng)技術(shù)的發(fā)展，已經(jīng)滿足了天時(shí)地利人和這三個(gè)條件，剩下的就是讓各大顯卡廠商來挖掘它的性能了。
正因?yàn)榍拔乃榻B的那樣，TC/HM技術(shù)滿足了天時(shí)地利人和這三個(gè)條件，這兩項(xiàng)技術(shù)也開始真正的流行了起來，目前NVIDIA和ATI新推出的DX10低端顯卡都具備這兩種技術(shù)。很多廠商在對低端型號進(jìn)行宣傳的時(shí)候，也開始將TC/HM作為重點(diǎn)宣傳。一時(shí)間，TC/HM技術(shù)成了眾人關(guān)注的焦點(diǎn)。
在前面我們就說過，TC/HM都可以直接調(diào)用系統(tǒng)內(nèi)存作為顯存來使用。再加上現(xiàn)在條件具備，技術(shù)也非常成熟，很多顯卡廠商有了低端顯卡新的發(fā)展思路。在現(xiàn)在這個(gè)競爭非常激烈的年代，能不能控制產(chǎn)品的成本幾乎決定了一個(gè)公司的生死存亡。于是，很多廠商推出了物理顯存很小，但通過TC/HM技術(shù)就能夠搖身變成主流容量的顯卡。一般來說，這樣的產(chǎn)品采用128MB物理顯存的較多，甚至還有廠商推出采用32MB的物理顯存，而通過TC/HM技術(shù)變成256MB主流容量的顯卡。并且顯卡驅(qū)動(dòng)或者是一般的檢測軟件都不能識別顯卡的物理內(nèi)存容量，只是會顯示最大顯存容量（也就是共享后的顯存容量。新版驅(qū)動(dòng)已經(jīng)可以顯示物理顯存信息和共享顯存信息了）
新版驅(qū)動(dòng)的顯存信息已經(jīng)顯示的非常詳細(xì)了
很顯然，TC/HM技術(shù)在現(xiàn)在都得到了有效的利用和發(fā)揮，但是令人不高興甚至發(fā)嘔的事件出來了，有不少奸商開始利用這種技術(shù)欺騙用戶，從中謀取暴力。筆者所見過的就有兩個(gè)實(shí)例：
實(shí)例一：
某日，筆者在市場上看見一經(jīng)銷商正在向站在柜臺錢的客戶介紹顯卡，手里拿著一塊某大牌的7100GS。到底經(jīng)銷商怎么介紹的我沒有聽清楚，不過有一句話筆者印象尤為深刻，就是經(jīng)銷商對站在柜臺前面的客戶說：先生，你放心吧！這款顯卡采用512MB的顯存，玩起游戲來剛剛的，絕對不會有問題……最后的結(jié)果是，客戶掏出了6xx元買走了這片顯卡。
實(shí)例二：
筆者有一不太懂顯卡的朋友在中關(guān)村做銷售，也就是市場里那種“拉單子”的人。前幾天，他給我打來電話說很郁悶，說丟了一個(gè)兩百片顯卡的單子。我問他為什么，他告訴我某品牌的銷售員說他們那512MB的顯卡價(jià)格比我們這個(gè)128MB的還便宜，于是就把客戶劫走了……
很顯然，上面這個(gè)經(jīng)銷商和銷售員都利用了客戶不懂TC/HM技術(shù)的心里，而狂言直接將共享后的顯存容量當(dāng)作顯卡的實(shí)際容量賣，不僅能保證很高的利潤，而且在很多時(shí)候還能爭取到較大的客戶。筆者可以說，他們這種做法顯然帶有很大程度欺騙的性質(zhì)，令人發(fā)嘔！
那么，作為一名DIYer、一名明智的消費(fèi)者，我們到底應(yīng)該怎樣來看待TC/HM技術(shù)呢？你千萬別告訴我，這樣的低端顯卡你從來不用，因?yàn)樵诂F(xiàn)實(shí)中，很多人確實(shí)用不了性能太好的顯卡。我們買產(chǎn)品也是這樣，以用為本嘛！為了讓大家能在以后的購買中不被忽悠，同時(shí)更加了解TC/HM所帶來的性能提升，筆者專門做了有關(guān)測試。
由于時(shí)間的關(guān)系，這次筆者只測試了NVIDIA的Turbocache性能。測試平臺采用了低端的E2160搭配MCP73芯片組主板，內(nèi)存分別測試了1GB模式與2GB模式性能的差別；顯卡則采用了一款物理顯存256M，可通過TC技術(shù)共享到512MB的8400GS和一塊物理顯存就是512MB的8400GS顯卡。操作系統(tǒng)選擇的是Windows XP SP2。
測試項(xiàng)目 | 8400GS 256M（TC 512M） | 8400GS 512M | ||||
1GB | 2GB | 1GB | 2GB | |||
3D Mark 05 | NOR | 2527 | 2516 | 2778 | 2883 | |
3D Mark 06 | ALL | 1263 | 1238 | 1398 | 1452 | |
HDR+AA | 1580 | 1595 | 1580 | 1595 | ||
Half life 2 | NOR | 58.12 | 59.42 | 74.62 | 75.78 | |
4AA16AF | 25.78 | 26.49 | 34.51 | 36.81 | ||
DOOM 3 | NOR | 29.5 | 30.6 | 38.5 | 40.3 | |
4AA | 13 | 13.4 | 21.9 | 25.1 | ||
除了3DMark 06，其他分辨率都是1024*768，3Dmark06采用的是1280*1024
測試的部分結(jié)果有些意外，如在3代3Dmark測試中，采用1GB內(nèi)存所測出的成績甚至比采用2GB內(nèi)存所測的得分還要高，這應(yīng)該是3Dmark或者是Turbocache的一個(gè)Bug?？偟膩碚f，采用512MB物理顯存的8400GS比采用256MB物理顯存的8400GS分?jǐn)?shù)要高出不少，在這里可以看出物理顯存對成績的影響很大。
而將內(nèi)存加到2G與1G時(shí)的得分結(jié)果來看，性能提升相當(dāng)微弱。可以看出，雖然目前系統(tǒng)內(nèi)存已經(jīng)不再是瓶頸，但是相對與TurboCache來說，影響并不大。當(dāng)然也有可能是本次測試的分辨率較低，體現(xiàn)不出來大顯存的優(yōu)勢，在游戲測試中幾乎都只有1楨左右的提升。
從這次測試的情況來看，首先可以肯定，如果價(jià)格允許的話，筆者還是建議購買物理顯存較大的產(chǎn)品。而對于系統(tǒng)內(nèi)存來說，筆者認(rèn)為現(xiàn)在新裝機(jī)的用戶標(biāo)配都是2GB了，基本不用考慮單獨(dú)為TC/HM將內(nèi)存加的更高，2GB內(nèi)存已經(jīng)足夠使用。不過，筆者認(rèn)為如果測試分辨率較高的話，大容量內(nèi)存對性能的影響還是很大的，但在高分辨率下FPS過低，根本達(dá)不到測試的效果和實(shí)用價(jià)值，所以本次測試沒有采用太高的分辨率。
大家從前面的介紹中已經(jīng)看出，雖然TC/HM都是一項(xiàng)有效利用PCI-E剩余帶寬的好技術(shù)，但是被不法商家利用確實(shí)是一件非常令人發(fā)嘔的事情。那么，對于一個(gè)普通用戶來講，我們?nèi)绾尾拍茏龅轿宥静磺?，怎么識別顯卡的真正物理顯存容量呢？筆者在此整理了以下幾套方案。
方案一：裝最新的顯卡驅(qū)動(dòng)
之前老版本的驅(qū)動(dòng)是只能顯示顯卡的最大顯存的，部分朋友使用過支持TurboCache技術(shù)顯卡的應(yīng)該知道。筆者這次裝的是ForceWare 163.75版驅(qū)動(dòng)，可以直接識別出物理顯存容量與共享顯存容量，非常方便。
對于A卡，筆者暫時(shí)沒有試驗(yàn)新驅(qū)動(dòng)是否能直接識別出物理顯存。不過即使不能識別也不要緊，下面兩個(gè)方案是A/N通吃的，不管你裝的是什么顯卡，都可以直接識別出物理顯存容量。
方案二：用RivaTuner識別
RivaTuner是目前非常流行的一個(gè)顯卡超頻軟件，軟件非常小巧，只有2M多左右。安裝該軟件后在軟件運(yùn)行的主界面上就能看到顯卡物理顯存的信息，甚至顯存的類型都可以看出。
RivaTuner識別出8400GS的物理顯存容量
方案三：用EVEREST識別
EVEREST是目前很多電腦用戶必備的裝機(jī)軟件，其作用主要是查看計(jì)算機(jī)的硬件信息。在這個(gè)軟件里，不僅能查看到CPU、主板、內(nèi)存等的詳細(xì)信息；并且連顯卡的型號、核心、顯存頻率都能查看的一清二楚，非常實(shí)用。
EVEREST識別出了8400GS顯卡的物理顯存容量
當(dāng)然，識別物理顯存容量的方法還很多，有些高手甚至直接可以通過看顯存上的編號，不通過任何軟件自己計(jì)算出物理顯存容量。該方法由于需要對顯存編號有一定程度的了解，在這里筆者就不做多說，有興趣大家可以以后在和筆者探討。
只要你能準(zhǔn)確的識別出物理顯存的容量，相信也就不會像前面筆者舉的兩個(gè)實(shí)例那樣，被奸商和貪圖小利益的銷售忽悠了。大家一定要牢記上面筆者所說的這三種方案，堅(jiān)決抵制暴利。
讀到這里，相信大家對TC/HM技術(shù)都有了一個(gè)更深的認(rèn)識和了解。從前面我們的性能測試中可以看出，直接采用更大容量的物理顯存所帶來的性能提升非常明顯，而通過TC/HM技術(shù)共享顯存的性能提升非常微弱?？梢钥闯?，要想繼續(xù)發(fā)展，TC/HM技術(shù)還有很長、很多的路要走。
筆者認(rèn)為，TC/HM技術(shù)的工作原理確實(shí)非常令人欣慰。通過占用PCI-E接口的剩余帶寬，而共享系統(tǒng)內(nèi)存達(dá)到提高性能的目的，不僅對系統(tǒng)本身的性能沒什么影響，而且能有效達(dá)到資源的合理利用與分配。但是，由于這種性能提升非常微弱，所以NV和ATI當(dāng)務(wù)之急是要想辦法提高TC/HM技術(shù)的性能，這樣才能讓更多的用戶去選擇它。
對于使用了1.0ns高速顯存的8500GT來說，TurboCache技術(shù)非常實(shí)用
在低端顯卡市場上，人們也不用盲目的崇拜高顯存容量的顯卡。畢竟從價(jià)格上看的話，顯存容量低一些，價(jià)格也還是要便宜不少。并且對于TC/HM技術(shù)來說，由于該技術(shù)并不會影響計(jì)算機(jī)的性能，大家購買顯卡的時(shí)候完全可以當(dāng)成是顯卡的“附加值”?？傊?，還是那句老話——以用為本！<
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