[显卡超频总论]

和CPU超频一样，显卡超频对于每个玩家来说实在有着太大的诱惑力，就拿近期春风得意的Radeon9550来说，这样超频潜力巨大的显卡如果不拿来超频可实在对不住NV和ATI分频必较的频率锁定策略。CPU超频不外乎超外频和倍频，但超频的效果和方法又是不尽相同的。对显卡超频可以选择核心超频和显存超频，那么究竟是超核心好还是超显存好？核心和显存是超的越高越好吗？对支持不同类型的显卡来说核心频率和显存频率哪一个更为重要？

当然首先需要弄明白的是核心频率和显存频率对显卡性能的作用。这也需要我们从显卡工作的流程来说起。显卡工作时先从显存中将描述3D图形外观的顶点数据读出，根据这些三角形顶点数据以及像素Z值、Apala值来确定3D图形大致的外观以及不同物体在空间上的纵深关系，当然形成的这个外观就像“风筝”的骨架一样，不同物体之间呈现的空间关系也因为此时还没有光影变化以及凹凸贴图所表现的层次感，看起来就像人眼具有透视功能一样，可以透过前面的物体看到后面的物体。在外形确定之后，便接着从显存中读取纹理数据，将工作交给像素处理单元进行合成处理，即为“风筝“糊上外衣，同时光影效果、阴影过渡也在这个阶段计算出来，完成这两个阶段之后将处理好的数据放入显存里，进行下一任务的处理。

从上面可以看出在整个过程中，主要有两个关键步骤，顶点数据的处理和像素纹理的填充，具体说来就是GPU在单位时间内的“三角形生成数量“以及”像素填充率“，GPU本身的三角形处理能力，如何计算？通常我们将一颗具有Vertex Shader或者T&L能力显卡的核心频率乘以顶点处理单元的流水线再除以4（指每4条指令完成一个三角形的生成）。这样可以算出GPU的多边形生成率，当然这个数值只是从理论上计算出现来的。很明显在一块显卡的流水线单元确定之后我们所能做的就只能通过改变GPU核心的时钟频率来提高三角形生成率。像素填充率则是一个我们经常会听到的厂商用来衡量显卡性能的参数，那么那些填充率的数值是怎么得来的呢？显卡的像素填充率=显卡的核心频率X像素渲染管线的数目。同样的要想提高像素填充率最为可行的方法就是对核心频率就行超频了。从这两个重要参数与核心频率的关系来看，提升GPU核心频率对显卡性能提升应该会是相当明显的。

小知识：三角形生成数量

　　3D显示卡用来表示性能优异的主要指标中有一项是“每秒种可生成多少万个三角形”，或“每秒可处理多少三角形”。从以上我们得知，电脑显示3D图形的过程中首先是用多边形（三角形是多边形中最简单的）建立3维模型，然后再进行着色等其它处理，物体模型组成的三角形数量多少将直接影响重现后物体外观的真实性，显卡每秒生成三角形的数量越多，也就能在保障图形显示帧速率的前提下为物体模型建立更多的三角形，以提高3D模型的分辨率。

小知识二：像素填充率

象素填充率也是衡量3D显示卡性能的的主要指标之一。通俗地说：即为显卡像素处理单元在单时钟周期内能完成的图形渲染像素的数量，它决定了3D图形显示时可能达到的最高帧速率，直接影响3D显卡运行时的显示速度。相对构建3D外观模型的顶点数据运算来说，像素填充率的工作量和复杂程度要远比其大的多、周期上也要长的多，因此它的数值高低要比三角形生成率更为重要一些。

除去像素填充率外，我们最常见的另外一个衡量显卡性能好坏的参数就是显存带宽了。这个比较容易理解，即显示芯片与显存之间以及显存与RAM DAC（数模转换器）之间在单位时间内数据交换量的大小，众所周知，随着3D游戏对场景细节和纹理精细度的日益提高，在传输顶点数据同时包含着越来越多的光影信息，连同Z缓冲器、帧缓冲器和纹理缓冲器 对显存带宽的占用，显存带宽曾一度成为制约显卡性能发挥的瓶颈。DDR2甚至更高频率的DDR3、256Bit显存位宽的出现都是为缓解显存带宽不足的压力。显存带宽的计算方法为：显存带宽=显存的时钟频率X显存位宽/8。可以看出这是一个完全取决于显存性能的参数，显存位宽即所谓的64Bit、128Bit、256Bit之分了，我们选购显卡在确定了需要的位宽同时，也只能通过超取显存频率来提高显存带宽了。

[显卡超频的思考]

由上可知提升显卡核心频率可以提高单位时间内显卡的多边形生成能力和像素填充能力，缩短建模和渲染的周期，而提升显存频率则可以使显卡在核心的高效工作下保证“后勤”部分的数据“吞吐”不至于跟不上。所以从理论上可以推出在大部分情况下，提升核心频率会显著提升显卡性能，同时可以推想出由于显存位宽处于“后勤”供应位置，如果显存频率提升幅度超过核心频率提升幅度，即当核心频率不能满足应用，单纯提高显存频率也是不能带来性能增益的。这一点显存频率和核心频率还是有着一定的依存关系的。

为了验证这些推理是否正确，我们选用了五块基于不同DirectX标准的显卡：Radeon7500、Ti4200、NV5950U,GF4MX440SE、GFX5200增强版，对于支持DirectX7的GF4MX440和Radeon7500采用了3Dmark2000、3Dmark2001SE、Quake3四款软件测试，对于支持DirectX8和DirectX9的显卡用3Dmark2001SE、3Dmark03、Aquamark3、Quake3四款软件来测试,超频以50Mhz为标准，比较核心和显存分别在提升和降低相同频率下的成绩差异。

测试结束我们得出以下三个结论：

1、 在绝大多数情况下，核心超频明显比显存超频更能提高系统性能。但在一些特殊情况，如显卡显存位宽缩水、填充纹理数据比较大的情况下，显存超频效果会比核心超频更为明显一些。

2、 核心和显存频率应该保持一定的比例，过高提升单方面频率，并不会带来性能的大幅提升的。

3、 针对不同的显卡，超频的侧重点也不一样，要量卡而行。

下面我们将分别用实例来对上面三点进行实证。

    [显卡超频之第一要决：核心当为先]

我们的第一个超频要诀得标题是核心为先，为了说明这个问题我们先请出几个测试结果来看看。

图例：Core50表示核心频率提升50MHz Mem50表示核心频率提升50MHz Normal表示没有超频 Core-50表示频率降低50MHz Mem50表示频率降低50MHz 以下相同

这三个图表无一例外的证明了在一般情况下，GPU频率的提升相比显存频率提升效果更为显著，降低相同频率后，核心频率带来的性能损失也比显存更大。这和我们前面进行的理论分析是完全吻合的。和显存频率相比，核心频率提升的幅度一般都比较有限，常规下受制于GPU超频时热量不好解决，因此才会出现国外一些玩家用疯狂的手段在液冷装置配合下对核心进行极限超频，才可能得出那些超出常规很高的成绩。

第四个图表是一个结果和前面并不相同的测试，这里我们也可以看出，对于64位的440SE提升显存频率要比提升核心频率对系统性能影响更大，这是因为64Bit的显存位宽即使对于GF4MX440SE这样的显示也真的是怀水车薪，显卡核心不能及时接收到需要处理的数据而处于闲置状态，显存带宽成为系统性能发挥的瓶颈。这也从反面说明了位宽的缩水要比显存容量的缩减带来的损失大的多。

消费指南：

我们在购买显卡时，如果一款显卡可能与某款比它档次更高的显卡存在着“渊源”，那么这样的显卡将是值得我们选购的，就像Radeon9500、9800SE和9550一样，这样的显卡可能就属于高端卡经过“乔装”后推出的，如果能通过改造或破解的方法恢复“原身”，就相当于对核心进行了超频，那么性能的提升是显而易见的。相反对于那些核心频率低于公版而以大容量高标称显存为卖点的显卡绝对不是我们的好选择。而当我们同时面对市场上那些128M、64位显卡和64M、128位的显卡，我们也应该知道哪些应该是最佳的选择了。

    [显卡超频之第二要诀：理性有度]

在某种程度上来说，核心和显存之间也需要一种协调，我们知道厂家推出一款显卡，首先会从市场定位出发确定核心频率，进而会根据核心在正常情况下性能要充分发挥出来需要多大的内存带宽来确定显存频率，当然这个带宽肯定要比理论需求值要大一些。那么难道说我们就不需要超频了吗？当然不是了，虽然在默认情况下显存带宽能满足核心正常运算的需要，但是我们从前面也知道显存也担负着存储纹理、帧缓并给RAM DAC传送数据的任务，更高的带宽在解除系统瓶劲的同时，也缓解了系统延时、载入各类数据和输出显示信号的时间。我们的原则是：核心频率和显存频率的提升要保持一定的比例，但当核心频率达到极限之后再过高的提升显存频率除了增加系统的不稳定性外，对性能的提升是得不偿失的。

我们采用了一块某著名大厂推出的GFX5200标准版，这块卡在性能有着相当大的杀伤力：核心和显存频率在默认下就高达305MHz和550MHz，核心与5200U仅仅有20MHz的差距，显存采用的是现代2.8nsMBGA封装的显存颗粒，理论上频率可以达到713MHz。相信你心动了吧，这不是5200U吗？而且显存可以超这么高呀！那好，先别急!让我们先来看一下测试结果吧！

我们把核心和显存分别提高50MHz,又针对显存有较大的超频空间，对其又提高了50MHz-100 MHz从而得到上面几个图表，可以看在基准频段里提升显存频率对性能提升还是比较明显的，而且提升的比例也大致相同，但是当核心频率达到一定极限之后，这时候再对显存进行超频，系统性能提升就变得越来越微乎其微了，换来的是：在跑测试软件时画面变得闪烁不定有些物体贴图破碎相当明显，手触显存颗粒，温度已经能给人带来“触电”的感觉了（显存没有散热片）。

我们曾经尝试将这块卡核心进行超频，可结果是在将核心频率提升到5200U的325MHz之后，这块卡便达到了极限，往后哪握提升只有20MHz，在3Dmark测试中得到的画面便支离破碎，不忍目睹。对于显存即使保证了散热可以超至713MHz，从上面的情况看成绩也不会高出多少。这样的情况就好像医院护士很多，可是医生太少以至于病人看不过来，再多的护士也只能“坐以待命”了。归根结底核心频率效率低下是影响这块显卡性能发挥的最根本原因，高频率显存完全是这块卡用来“招徕顾客”的“羊头”！让我们为这种华而不实的高配置显存买单实在是一件很不划算的事情。

消费指南：

对那些核心频率设置过低或者用低核心频率配设置的非常高的显存频率的显卡我们应该三思后再出手，超频固然会带来性能的提升的，但是如果是这种性能提升极其有限但却要额外付出的钞票又太多时，请你慎行！

    [显卡超频之第三要诀：明明白你的“芯”]

两军对垒讲究知己知彼，而显卡超频亦然。当你有了一块显卡之后，你首先要先弄明白它的“芯”，因为显卡更新换代速度太快，各代不同的显卡，甚至于同一代不同型号的显卡，在性能、参数、工作原理上都有太多的不同，只有找出影响自己显卡性能发挥的瓶颈，从而对症下药，才能取得最好效果。

红色表示对核心频率提升后成绩变化比较明显

蓝色表示对显存频率提升后成绩基本没有变化

从上面的图表中我们可以看出：对于Radeon7500来说，核心和显存对性能影响都相当明显，但是限于显卡频率本身就较低，因此对于Radeon7500这样的卡来说，核心频率还是比较重要的。而对于GF4MX440SE来说，显存的瓶颈是显而易见的，提升显存频率要比核心频率更重要一些。从第二部分和上面的图表我们可以看出GFX5200标准版对核心频率的提升是相当敏感的，核心频率设置保守、执行效率低下，是它的两在软胁，困此并不是单靠一味提升显存频率就可以解决问题的。

而Ti4200和5950U无疑是两款相当完美的产品，它们在核心频率和显存频率的设置上相当“合谐”，并没有出现单方面性能变化差异相当明显的情况。也许这即是经典显卡的“奥秘”所在？不过对于5950Ut我们可以看出一个很明显的问题，相对于低端卡来，显存对性能的提升已经越来越不明显了，甚至出现了0.01%，也就是说超频显存对高端显卡来说已经是没有多大的意义了。

那么为什么会出现这样的情况呢？在硬件上DDR2甚至更高频率的DDR3显存正逐渐被采用，显存位宽高端卡也普遍过渡到256位，而且不管对于NV和ATI也都分别在自己的显卡里采用了各种各样的显存带宽优化技术如：NV的第三代光速显存架构LMA 3扩展、增强的IntelliSample HCT技术、Z轴数据快速清除、ATI的Hyper-Z 等技术都对显存带宽进行了一系列优化，有效节约了内存带宽提高了利用率。使用公式显卡带宽=显存时钟频率X显存位宽/8我们可以得出对于5950U来说其显存位宽等于950X256/8=30.4G/S，从我站>文章里我们知道显卡在一般3D场景下需要的显存带宽为2.3 GB/s，如果不使用更高的分辨率、刷新率不全部打开全屏抗锯齿、各异性向过滤时，顶级显卡的带宽已经可以满足目前绝大多数游戏和3D应用的需要了。也就是说显存带宽对系统性能的困扰已经缓解下来，对于高端卡来说，核心频率的提升，依然是厂家的努力重点，这也是我们在考虑超频的时候应注意的地方。

    [理性超频之路]

因为任何硬件产品的工作频率都是有一个范围的，所以从我们的测试结果可以看出来，要想让自己的显卡性能充分发挥出来，在超频过程中有许多地方需要注意的，首先我们要确定自己的显卡核心频率可以达到多少，对于不同的显卡根据核心和板卡做工用料的不同幅度也都不同，一般都会在50MHz-100MHz之间，更高的可能会从达到200MHz或者更多，这在破解卡上居多，超频的前提条件是逐步提升并一定要注意显卡做工和散热等问题。如何判断显卡核心超到一个理想的数值呢？一般情况下有两个标准：通过运行游戏或测试软件诸如3Dmark2001来判断一是否能顺利通过测试软件且画面显示正常，二是测试成绩是否出现不升反降的情况。如果能顺利通过测试软件画面正常显示，而且测试成绩也有提高，基本上就可确定在这一频率上显卡可以稳定工作，可以再依次以10-20MHz为基准，逐步提升。

那么显存的频率又该如何确定呢？从上面我们知道，单纯的将显存超到最高极限系统性能获得的提升并非是线性的，不当的频率设定除了缩短显卡寿命，降低使用时的稳定性外，甚至成绩也会出现不升反降的情况。既想性能又所提升又能保证稳定性的做法根据我们的观察就是显卡核心和显存频率提升按照合理的比例共同提升。这个比例如何确定呢？还是根据我们的观察，最合理的比例就是按照显卡核心和显存默认的比例同步提升，比如现在N卡和A卡都有许多核心显存频率为250MHz和400MHz的显卡，核心和显存比例为1：1.6，按正常情况，核心超频50MHz，按这个比例显存应该超80至480MHz才可以满足核心需求。实际中这类卡大多使用4ns的显存，理论上可以达到500MHz，因此还是存在一定的超频空间的，但是那些使用5ns的显存就要注意了，5ns理论频率刚好为400MHz，在不超频的情况下刚好，一旦超频，结果可想而知了。因此在购买显卡的时候，根据这个比例来确定一下显存的最佳频率还是有一定实际意义的。

综合测试结果我们认为：超频要选择，超频要合理，超频要理性，只有建立在这样的基础上，我们才能做出正确的选择，超得爽快，超得明白！

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