显存的封装形式
显存的封装形式
认识显存,先从它的外观开始。目前市面上常见的显存有两种外观:
TSOP封装的显存颗粒
MBGA封装的显存颗粒
我们使用的内存也好,显存也好,其实都是由数量庞大的集成电路组合而成,只不过这些电路,都是需要最后打包完成,这类将集成电路打包的技术就是所谓的封装技术。封装也可以说是指安装半导体集成电路芯片用的外壳,它不仅起着安放、固定、密封、保护芯片和增强导热性能的作用,而且还是沟通芯片内部世界与外部电路的桥梁——芯片上的接点用导线连接到封装外壳的引脚上,这些引脚又通过印刷电路板上的导线与其他器件建立连接。因此,对于很多集成电路产品而言,封装技术都是非常关键的一环,对芯片自身性能的表现和发挥有重要的影响。
TSOP封装技术
TSOP的全名为“Thin Small Outline Package”,即“薄型小尺寸封装”,如上面第一个图,它在封装芯片的周围做出引脚,TSOP适合用SMT技术在PCB板上安装布线。TSOP封装,寄生参数减小,适合高频应用,操作比较方便,可靠性也比较高,是比较成熟的一种封装技术,目前市面上见得也是最多的。
BGA封装技术
BGA全名为“Ball Grid Array Package”,即“球栅阵列封装”,如上面第二个图。BGA 封装技术特点是:I / O引脚数增多,引脚间距不变,得于提高成品率;BGA能用可控塌陷芯片法焊接,改善电热性能;内存厚度和重量减少;寄生参数减小,信号传输延迟小,使用频率大大提高;组装可用共面焊接,可靠性高。与TSOP相比,BGA封装具有更小的体积,更好的散热性能和电性能,可以使每平方英寸的存储量有了很大提升,采用BGA封装技术的内存产品在相同容量下,体积只有TSOP封装的三分之一;另外,与传统TSOP封装方式相比,BGA封装方式有更加快速和有效的散热途径。是比较先进的一种封装形式,当然,价格也比TSOP封装的要贵。BGA封装更多的见于高速的颗粒中。
显存的三个性能指标
认识了显存的封装,那么接下来就要了解了一下衡量显存性能的三个重要指标:容量、频率和显存位宽。
1.容量
显存担负着系统与显卡之间数据交换以及显示芯片运算3D图形时的数据缓存,因此显存容量自然决定了显示芯片能处理的数据量。理论上讲,显存越大,显卡性能就越好。不过这只是理论上的计算而已,实际显卡性能要受到很多因素的约束,如:显示芯片速度,显存位宽、显存速度等。
2.时钟周期和工作频率
时钟周期和显存工作频率是显存非常重要的性能指标,它指的是显存每处理一次数据要经过的时间。显存速度越快,单位时间交换的数据量也就越大,在同等情况下显卡性能将会得到明显提升。显存的时钟周期一般以ns(纳秒)为单位,工作频率以MHz为单位。显存时钟周期跟工作频率一一对应,它们之间的关系为:工作频率=1÷时钟周期×1000。
常见显存时钟周期有5ns、4ns、3.8ns、3.6ns、3.3ns、2.8ns。对于DDR SDRAM显存来说,描述其工作频率时用的是等效工作频率。因为能在时钟周期的上升沿和下降沿都能传送数据,所以在工作频率和数据位宽度相同的情况下,显存带宽是SDRAM的两倍。换句话说,在显存时钟周期相同的情况下,DDR SDRAM显存的实际工作频率是SDRAM显存的两倍。例如,5ns的SDRAM显存的工作频率为200MHz,而5ns的DDR SDRAM显存的等效工作频率就是400MHz。目前市面上显卡所采用的显存都为DDR,SDR已经被淘汰了。
3.显存位宽
显存位宽是显存也是显卡的一个很重要的参数。可以理解成为数据进出通道的大小,显然,在显存速度(工作频率)一样的情况下,带宽越大,数据的吞吐量可以越大,性能越好。就现在显卡比较常见是64Bit和128Bit而言,很明显的,在频率相同的情况下,128Bit显存的数据吞量是64Bit的两倍(实际使用中达不到),性能定会增强不少。
显存的三个主要参数已经介绍完了,接下来让我们看看这三个主要参数的计算公式:
显卡的内存容量=单颗显存颗粒的容量X 显存颗粒数量
显卡的显存位宽=单颗显存位宽X 显存颗粒数量
显卡的显存工作频率=单颗显存颗粒的工作频率
知道了显存的位宽和速度,我们就可以知道显存的带宽了,带宽=工作频率×显存位宽÷8,之所以要除以8,是因为每8个bit(位)等于一个byte(字节)。带宽是显存速度的最终衡量,数据吞吐量的大小也就是显存的速度就看带宽了。有些显卡的显存频率高,但是位宽低,带宽不高;有些们宽高,但是频率低,带宽也不高。
因此,为了能准确计算出一块显卡的显存容量、速度、带宽,我们必须从观察一个显存颗粒的大小以及数据位宽度开始。每颗显存颗粒上虽然没有明确标明以上所说的三个参数,但是它上面都印有编号,我们想要知道的三个参数都可以从这个编号上读出。下面就针对目前市面上最常见的几种显存颗粒给简要的介绍一下它们编号中的关键数字。
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