显卡的显存带宽是什么？显卡带宽怎么计算？

　　每次有新显卡发布，A饭、N饭们激烈争论的内容都非常细致，例如显存位宽就是争议点之一，高端显卡用384bit位宽甚至512bit位宽没什么问题，再次一点的显卡用256bit位宽也没什么问题，不过千元以上的显卡如果使用128bit位宽往往就要被吐槽。那么我们今天就来科普一下显卡的显存带宽是什么以及怎么计算这些内容吧。

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　　如果说内存带宽是处理器与内存交换数据的关键，那么显存带宽同样也是如此——GPU核心负责运算，显存负责数据存储，二者之间需要频繁交换数据，这就要依赖显存带宽了，更高的带宽可以让显卡在处理高直媛省⒏呋适备拥眯挠κ帧

　　对显存带宽的作用，我们可以这么理解——好比顺丰镖局的物流运输，顺丰要想赚更多的钱，接单、派件的过程就要缩短。顺丰那端相当于GPU核心，收货/发货的买家/卖家相当于显存(反过来说也可以)，顺丰要想提高效率要么就是让快递员速度更快(频率更高)，要么同时派出大量快递员去收件或者派件(位宽更大)，最好的情况下当然是两种方式同时运作，物流运输效率才能最大化。

　　提高运输速度，可以提高车辆速度甚至改用飞机，还可以多路进行

　　显存带宽的决定性因素：显存类型

　　显存带宽从大的方面来说是显存频率及显存位宽来决定的，不过实际带宽就要看具体情况了，目前主流显卡的位宽多是128bit、256bi、384bit及512bit，更能决定带宽的还是显存类型，它们决定了显存带宽的极限。目前最主流的显存当然是GDDR5，之前还有过昙花一现的GDDR4，现在低端市场上还有gDDR3显存残存，而AMD最近在R9 Fury系列显卡上使用了HBM显存，相比GDDR5显存更强大，带宽大幅提升，明年的HBM2带宽还会继续翻倍。

　　这里单独说下GDDR5显存与HBM显存，在此前的Fury X相关的解析与评测中实际上我们谈了很多HBM的优势，目前GDDR5显存频率已经达到了7Gbps甚至8Gbps，再往上提升频率会带来很多副作用，所以AMD、SK Hynix等公司推倒重来，不再追求频率转而提高显存内部位宽来提升总带宽。

　　HBM显存与GDDR5显存的不同

　　就这二者来说，GDDR5内部I/O带宽是32bit，目前的NVIDIA显卡的GDDR5显存频率可以达到1750MHz(A卡多在1500MHz内)，它是4倍速率机制，数据频率是7Gbps，单个芯片的带宽是28GB/s。目前的HBM显存的频率只有500MHz，2倍数率机制，数据频率是1Gbps，不过它的I/O带宽极高，弥补了频率不足。

　　具体来说，目前的HBM显存都是堆栈(stack)设计的，每个堆栈有8个通道，每个通道提供128bit位宽，因此总的I/O位宽是128bit*8=1024bit。这还是单一堆栈的，Fury X显卡目前是4个堆栈，所以等效位宽就是四倍的4096bit了，NVIDIA明年的Pascal架构GPU也会使用4-Hi堆栈，不过那时应该是HBM2显存了，频率更高。

　　总之，将之前、现在以及日后的显存简单归纳起来就是如下所示：

　　不同显存的主要规格及特点

　　说了这么多，其实目前gDDR3显存基本上是NVIDIA及AMD部分低端显卡在用，这种显存可以说是卖场JS最爱了，如果是600元内的显卡，JS用4GB超大显存来吸引你，那你可就要小心了。

　　GDDR5没什么可说的了，这是目前的绝对主流，单颗芯片的容量逐渐从之前的2Gb提高到4Gb，美光前不久还量产出货了8Gb(1GB)颗粒的，高端显卡也只要4-8颗芯片即可实现4-8GB容量显存，这将进一步推动大容量显卡的出现。

　　HBM是冉冉升起的新星，目前是AMD家独一份，他们用的是第一代HBM，堆栈的显存核心容量2Gb(1个堆栈是4颗核心)，数据频率1Gbps，位宽1024bit。

　　显存带宽计算方式

　　了解了不同显存类型的特点之后，现在计算显存带宽就简单多了，总的公式可以总结为

　　显存带宽(GB/s)=显存实际频率(MHz)*显存数据倍率(1、2、4不等)*显存等效位宽(64-512bit不等)/8

　　由于显卡厂更习惯用数字更大更好看的数据频率来标记产品规格，上述公司实际上还可以更简单，直接变成：

　　显存带宽(GB/s)=显存数据频率(Gbps)*显存等效位宽(bit)/8

　　再具体找几个例子来算下就会更直接了，先找个NVIDIA的GeForce GT 720显卡来垫背，这卡位宽仅为64bit，同时支持gDDR3和GDDR5显存，前者的典型频率900MHz，后者的典型频率是1250MHz，两种配置下带宽分别是：

　　gDDR3：GT 720显卡的带宽为900MHz*2*64bit/8=14.4GB/s，或者是1.8Gbps*64bit/8=14.4GB/s。

　　GDDR5：GT 720显卡的带宽为1250MHz*4*64bit/8=40GB/s，或者是5Gbps*64bit/8=40GB/s。

　　HBM显存目前只有AMD的Fury系列显卡使用，以Fury X显卡为例，其带宽计算如下：

　　HBM：Fury X显卡带宽为500MHz*2*1024bit*4/8=512GB/s，或者是1Gbps*4096bit/8=512GB/s。

　　以上是今天超能课堂的主要内容，看起来很复杂，掌握规律之后就非常简单了。

　　此外，本文主要主要介绍的是显存位宽的计算方式，实际上显存这个话题非常庞大，比如这里说的gDDR3显存，实际上就存在DDR3、gDDR3以及GDDR3多种说法，它们不是大小写或者缩写这么简单，gDDR3与GDDR3实际上是不同的显存类型了，以后有机会的话，我们还可以就显存的类型继续解读。

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