滄海桑田話存貯 內存/顯存發展編年史

    對于一塊幾十美元的低端顯卡來說，物理成本的構成一般會有3個主要方面，包括核心芯片、顯存芯片和PCB。三者的成本比重不同，其中核心芯片和顯存芯片的比例最大，大概都要占到30％以上，而PCB和其它元件一般只占到15％左右。

 　　TurboCache 共享專用視頻內存的容量和帶寬及系統內存，取得了增強的性能和更多的圖形總內存。TurboCache Manager 分配系統內存來取得最大系統性能，允許該卡就像在本機上一樣也使用系統內存。利用高速雙向 PCI Express 總線，TurboCache 使內存帶寬雙倍增長。TCM 在本機或 TurboCache 內存中分配緩沖區，以最大化圖形性能和最小化對系統性能的影響。

 　雙向 PCI Express 帶寬配合 TurboCache 架構，提升了圖形性價比。既然是利用系統內存，這和以前的集成顯卡又有什么區別呢？

 　在NVIDIA的官方技術說明中，內存管理技術可以“允許GPU在分配和不分配系統內存時無縫切換，并且高效的讀寫內存”。這個工作由驅動程序中名叫TC的管理部分執行，以分配和平衡系統及本地顯存，而且它的操作級別非常高。TC技術新引入了內存管理單元（Memory Manage Unit，MMU），能夠讓GPU透過PCI-E總線直接對系統內存進行讀取和寫操作，自動把渲染結果和紋理分配在本地內存或者系統內存上。這就類似于把CPU的內存管理器搬到了GPU里，能夠把本地緩存和系統內存渾然視作一體，突破兩者的物理地址，以虛擬尋址方式自由地分配幀緩存以及紋理緩存。

 　　比如有一臺使用集成顯卡的電腦有512M系統內存，如果劃給集成顯卡8M容量作為顯存，則系統中會顯示僅有504M系統內存，但使用TC技術不會導致這種情況，它不會固定的分出一塊內存當作顯存，它的作用主要反映在兩方面： 　　第一、TC技術僅僅是需要占用主內存的時候才占用，MMU具有一個智能的算法來決定使用主內存和使用板載緩存的非常好的途徑。

 　　其次，2D顯示輸出是使用板載高速緩存，因此在這種情況下不會和CPU爭搶內存的控制權。

 　　即使顯卡需要占用一部分內存，但BIOS與Windows都會認為系統仍具有512M內存。還有比起集成顯卡完全依賴于系統內存的情況，TC卻可以通過顯卡板載的顯存作為Cache來加快對系統內存的讀取調用速度，為顯卡性能帶來明顯的提升。

 　　所以Turbo Cache技術完全不會像整合顯卡一樣影響系統內存。由于 TurboCache 是集成到GPU中的，因此不能關閉它。

　　HyperMemory是ATI提出的解決本地顯存容量與顯卡成本之間矛盾的一種解決方案，最先出現在其RS480芯片組中，隨后推出的低成本版X300 HyperMemory中也有其身影。

 　　HyperMemory和Turbo Cache一樣是一種動態劃分內存的技術，在HyperMemory出現之前，由于PCI-Express總線沒有很明顯的類似AGP DIME的設計，PCI-Express接口的顯卡無法直接地對內存進行利用，所以往往需要通過搭配更大的本地顯存來滿足圖形應用中對存儲空間的需求。這大大增加了PCI-Express接口顯卡的制造成本，同時，大容量本地顯存的解決方案也并非適用于所有用戶，中低端及入門級用戶需要更低成本的解決方案。

    而HyperMemory技術出現后，ATI可通過它來大幅削減其PCI- Express接口顯卡的本地顯存容量以達到控制成本的目的，同時可通過對系統內存的調用來解決存儲空間和存儲性能的需求問題。

    通過HyperMemory技術的應用，核心在完成數據吞吐時將不必受空間因素的影響。同時，在所調用內存空間的分布方面，HyperMemory采用事先掃描內存并尋找合適空間的方式，這樣做能最大限度保證內存空間的利用率，很有“見縫插針”的味道。一言以蔽之， HyperMemory的特點在于“分立”和“自由”，和Turbo Cache技術沒有本質區別，可以理解為它們和虛擬內存一樣，是一種“虛擬顯存”技術。

 　 當然HyperMemory和Turbo Cache并非解決問題的萬金油，系統內存本身的帶寬無法和顯卡板載顯存相提并論，繞道產生的系統總線擁擠和延遲也是無法避免，只能算是權宜之計，不得已而為之。之前的多數測試也表明明這些技術并不能達到化腐朽為神奇的作用。總的來說HyperMemory和Turbo Cache不失為一個十分優秀的顯示數據存儲解決方案。它在強調成本的前提下最大限度地保留并發揮了核心的性能。其次用戶在購買顯卡的時候不能只看顯卡標號，現在不少中低端顯卡利用這兩樣技術魚目混珠。XXX 1G版，往往只有512M甚至更少的板載顯存！