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睁大眼睛挑选超频显卡

2009-07-30姜筑《微型计算机》2009年7月上

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一大部分用户热衷于显卡超频，如GeForce GTX 260+显卡，默认频率较低，用户通过超频就可以达到700MHz以上的核心频率，性能甚至可以比肩
GeForce GTX 275。通过超频，低价位显卡的性能可以接近高价位显卡的性能，在游戏中的直接表现就是可以多开特效，或者提升一档AA效果，这无疑是吸引玩家的地方。但是，我们应该怎么超频显卡呢？不要着急，本文将会为你细细道来。

认识显卡超频

关键词：核心频率挑选冗余程度

如果我们要深入了解一款显卡如何才能够运行在更高的频率上，那么肯定要先了解什么是显卡超频。是绝大部分显卡都能够超频，还是只有小部分产品有此“殊荣”？如果是前者，那么超频幅度如何，受哪些因素的影响？

GPU的频率是如何确定的呢？工程师在设计GPU时，只能初步估计核心运行的频率范围，或者给出低频率要求。当设计完成，晶圆厂正式生产核心后，工程师再根据生产出来的显卡核心普遍能够稳定运行的频率来确定核心的终参数。厂商一般都会在满足性能和功耗等前提下，尽可能低地降低显卡核心频率，以保证良品率。同时，厂商都会为显卡的核心和显存频率预留冗余空间，所以，每款显卡都是可以超频的，只是幅度大小的问题。

在核心生产和检测的过程中，工程师会依靠频率来区分芯片档次。体质好的，能在高频上稳定运行的芯片，用于生产高端产品；而那些体质稍差，或者仅仅是无法在高频运行，但是能够在次高频下运行的产品，都会被降低频率，作为主流产品销售。举例来说：G92核心芯片分为GeForce
9800 GT和GeForce GTS 250等不同产品，各自的频率、定位不同。检测时，如果一颗G92核心不能运行在738MHz，就无法生产为GeForce GTS 250，只能成为GeForce 9800 GT。而一颗只能运行在650MHz的G92核心，由于满足了GeForce 9800 GT核心低频率的需求，它也会被用于生产
GeForce 9800 GT。因此，同核心显卡的超频幅度也会有所差别。

小结：显卡普遍具有一定的冗余频率，一般说来厂商会预留5%～10%的频率空间。

超频就靠它——显卡核心关键！

关键词：核心上市时间制程频率预留超频空间

超频显卡直接的手段之一就是提升核心频率。虽然我们不确定A显卡核心和B显卡核心的超频能力谁更出色，但是我们也有办法筛选出优秀的核心，增大超频的可能性。为了说明这个问题，笔者提出这样几句话：上市时间久的核心更能超，同核心的低频率型号更能超，同型号的新制程核心更能超。

上市时间久的核心更能超，这是指一款产品上市很久以后，在核心生产良品率已经非常高的情况下，超频的可能性更大。比较明显的证据是GeForce 8800 GT，初上市的大批产品的核心频率依旧集中在600MHz左右，少部分挑选过的高频核心能够运行在670MHz至700MHz左右，如影驰
88GT游戏盒子和索泰GeForce 8800GT AMP Edition等产品。很显然，这些核心经过挑选的产品数量稀少，并不是市场主流。但时隔半年后，采用相同核心，仅仅改变了产品型号的GeForce 9800
GT显卡，却出现了大批高频版本产品。大量的主流型号直接将核心频率定在700MHz～650MHz之间，根据《微型计算机》的评测，这些上市半年后用料和设计水平相比初公版明显有所降低的显卡，超频能力不降反升，甚至有数款产品核心能稳定运行在800MHz并通过了测试。显然，此时的核心品质比刚投产时好太多了。厂家几乎不用挑选就能得到普遍运行在高频率下的产品，而在玩家手中，这些显卡更能发挥超频优势，轻松攀上高频并不是什么困难的事情。

同核心的低频型号更能超。NVIDIA每款显示核心，都有多个系列，定位不同。在相同核心代号的情况下，设定频率较低的系列超频能力更强。比如GeForce 7600 GS和GeForce 7600 GT，它们都采用同样的核心，但前者的出厂频率很低，超频幅度更大。虽然两者在电压设计和供电设计上有一定的不同，但明显的是，低频率产品有更为出色的超频能力。

同型号新制程核心更能超。更新的制程意味着更低的发热量和更高的极限频率，因此这种产品在超频能力上相比老制程的产品也更为出色。不过目前软件可能很难识别芯片制程，比如G92核心，软件在识别55nm的产品时会发生错误，会将55nm识别为65nm，唯一的方法只有拆开看核心。以上三句话可以帮助用户在挑选可超频的显卡时缩小范围，笔者依旧需要说明，这种办法无法保障你一定能挑选到核心超频能力强的产品，只是在一定程度上增加你挑选到可超频产品的可能性。

小结：上市时间更久的核心更能超，同核心低频率型号更能超，同型号新制程核心更能超。这三句话有助于我们选择到核心超频能力强的产品。一般来说，显卡在出厂前都预留了一定的超频空间，满足小幅度的基本超频是没有什么问题的。

吃不饱，怎么干活？——供电设计很重要

关键词：相数核心电能需求 PWM芯片

供电设计对显卡的超频有着极为重要的影响。核心如果运行在高频上，就需要充足的能源供应。因此，供电设计的优劣在较大程度上决定了显卡的超频能力。

供电相数和显卡核心的关系

从理论上来说，供电相数越多，提供给芯片的供电能力就越强，在超频时就能达到更高的频率。具体到实际产品，目前显卡每相供电根据设计大概可以支持20A～40A的电流。如GeForce
GTX 260+显卡，它的核心电压在1.1V左右，满载功耗在120W左右，大概需要110A左右的供电电流。在仅仅满足核心稳定运行的情况下，GeForce GTX 260+显卡至少需要3相供电设计。但3相供电设计仅仅是勉强满足显卡的运行需求，没有一点冗余度。因此我们可以看到在除了P651公版以外的
GeForce GTX 260+显卡上（公版P651的用料设计有别于我们通常看到的显卡，其每相供电的能力更高，甚至可达50A以上），都至少采用了4相供电，为显卡的稳定运行留下了冗余空间。

供电相数和超频的关系

不难看出，GeForce GTX 260+如果只需要满足稳定使用，至少需要4相供电。但为了充分满足用户超频的需求，厂商会设计出诸如6相供电设计的供电方案，理论上大可以供给200A左右的电流，能提供的总功耗是260W左右，显卡超频幅度就可能更大，至少在显卡的功耗需求没有达到
260W之前，频率都将有上升空间。那么是不是相数越多就越好呢？也不是这样。显卡核心有一个普遍的频率极限。比如GTX 260+显卡的核心极限频率就在750MHz左右，Shader的极限频率在
1600MHz左右。在这种极限频率下6相供电已经绰绰有余了。超过6相，就算供电相数再多也对超频没有什么帮助了。

怎样判断显卡的供电相数

既然供电相数对显卡超频有这么大的影响，如何来判断一款显卡使用了多少相供电呢？事实上，很多用户习惯用电感的数量来确定供电相数，每一颗电感代表一相供电。甚至有些玩家会将电源接口附近用于滤波的电感误认为是一相供电。这些方法都有一定的局限性，不够准确。完整的1相供电是由“电容+电感线圈+场效应管”组成，要识别一相供电，必须找到这相供电搭配的所有元件，比如影驰98GT+中将版显卡，就采用了5相供电的方案。

影驰98GT+中将版显卡采用了5相供电方案。其中核心供电为4相，显存
供电为1相。这款显卡在用料部分比较出色，全屏蔽的贴片式电感搭配全
固态电容，属于比较出色的供电设计方案。

但问题又来了，一些显卡采用了8颗电感，组成了“8相”甚至更多的“供电相数”，但真正供电相数却是电感数量的1/2，这又是怎么回事情呢？这是因为从显卡供电的本质来说，供电相数是由PWM芯片决定的——它用于控制MOS管的导通和关闭，是整个供电电路的“大脑”。无论是主板还是显卡，PWM芯片大可以控制的供电相数一般小于或者等于显卡实际使用的供电相数。如一颗大可控制6相供电的PWM芯片，多只能保证6相或者6相以下供电的控制，不可能控制多于6相的供电电路。

翔升金刚GTX260战神金刚 896M DDR3显卡采用等效8相供电设计。工
程师在每相电路中并联双倍的电感和MOSFET，可以起到分担电流，降
低元件平均负载，降低工作温度的作用，这属于比较出色的设计方案。

综上所述，我们在判断显卡供电相数时，首先需要注意的是PWM芯片，先确定PWM芯片能够控制的大相数，然后查看显卡供电电路，通过电感数量、线路设计来判断终供电相数。不过实际产品中采用双电感并联的并不多，大部分都是每相供电采用单电感设计方案。因此简单地判断电感数量也能确定一款显卡的供电相数。

小结：供电和超频的关系

1.供电部分的设计要满足显卡本身所需求的电能。

2.超频显卡往往需要更高的电能供应，因此对供电部分的要求也更高。厂商往往采用多相供电设计方案来满足超频需求。一般说来，相数越多提供的电流也就越大，后供电部分能够提供的功率也就越高。

3.判断究竟是几相供电，先看PWM芯片，再看具体电路配置。

4.更多的MOSFET有助于分担电流，减小内阻，降低温度。

5.综合以上条件，优秀的供电设计是显卡超频的必要因素，供电设计出色的显卡不一定能超频，但能超频的显卡的供电设计一般都不会差。

层数越多越好？——PCB对超频的影响

关键词：PCB层数 PCB面积信号传输要求

PCB的作用是什么呢？PCB用于承载元件，传输信号。显卡运行对PCB的要求主要是保证信号在传输中的有效性和完整性。特别在高频运行下，信号脆弱，显卡易受到干扰。采用多层PCB设计的好处就是一些信号线可以布置在显卡PCB内部，通过屏蔽层的保护，显卡就能够得到更为出色的信号质量。

实际使用中，一些PCB层数较少产品的超频性能并未表现出明显劣于更多层PCB设计的产品。比如GeForce GTS 250公版方案使用10层PCB设计，但非公版设计利用6层PCB设计也能满足显卡稳定运行的需求，在超频性上不弱于公版甚至还有超出。按理论分析，在同样设计水准下，使用更多层PCB的产品在信号干扰方面会小一些，在信号的纯净程度上会有一定的提升，同时对超频性能有一定的帮助。但更纯净的信号是否对超频性能就一定有直接的帮助呢？

以GeForce 9800 GT显卡为例，早一批公版GeForce 9800 GT显卡使用了8层PCB版本，而几次降价后市场上出现了4层PCB的产品。理论上，256-bit的显卡不宜使用4层PCB，这会造成走线拥挤，不利于信号的稳定传输。很显然，4层PCB设计的GeForce 9800 GT的“冗余度”不能满足超频的需要。而PCB上升至6层后，就可以大幅度挖掘显卡的超频潜力了。

索泰GTX260-896D3首发版采用了10层PCB设计，6+3相供电设计，完
全能够满足显卡的超频需求。不仅如此，该卡在供电和散热设计方面都
有很出彩的表现，各个方面都为超频做了优化。

继续分析下去就会发现，PCB层数在达到一定程度之后，对超频性能就没有明显的帮助了。比如采用14层PCB的P651 GeForce GTX 260+显卡，相比8层PCB设计的GeForce GTX 260+显卡，超频性能并未得到想象中的大幅度提升，两者的超频体质基本持平。这是因为8层PCB已经能够满足GeForce GTX 260+的信号传输需求了。此时更重要的往往是芯片体质和供电设计等其它方面的原因。当然，对一些冲击极限频率的玩家来说，在PCB这种细节设计方面肯定会有所顾忌，但推广到普通玩家，并不需要太过考量一款显卡的PCB层数了。

小结：PCB的设计、用料优劣对显卡超频能力有一定影响，但就目前显卡设计来说，除了特别廉价，面向中低端用户的产品，一般中端显卡6层、中高端显卡8层PCB的设计基本上就可以满足超频的需求。过高的PCB层数并不能非常显著地对显卡的超频性能产生影响。

冷静，还要均匀！——散热和超频的关系

关键词：低温均匀散热供电部分散热无热点

有关散热对超频性能的影响，从很多夺取显卡世界纪录的玩家例证都可以看出，低温有助于显卡的稳定运行。强大而出色的散热设计，是决定显卡超频的重要因素之一。但在实际使用中，一些用户在更换了性能更强的散热设备后，发现超频能力不进反退。用软件查看，显卡核心温度的确更低了，问题出在什么地方呢？

显卡发热大的是显示核心，其次就是供电部分，同时显存也有较大的热量。一款散热能力优秀的显卡应当是各处温度均较低，没有明显的热点。相比之下，目前市场中大部分散热设备都只针对核心散热而设计，往往会忽略供电部分的散热。核心超频后显卡供电部分的压力会更大，温度会更高。在不注重供电部分散热的情况下，很有可能由于温度过高而严重影响显卡供电部分的稳定性和输出能力，甚至直接烧毁供电部分的元件。

七彩虹iGame GTX 260+显卡的散热设计很出色，全覆盖式的散热片，
不仅仅照顾了核心，对供电和显存部分也加强了散热。同时，该卡在
P897公版基础做了优化，6+1相供电设计完全可以满足超频的需求。

因此在超频时，不仅仅需要注意核心温度，显卡的其它部位也是需要“面面俱到”的。一些公版散热器采用一体化设计方案同时对核心、显存和供电部分进行散热，虽然整体温度表现不够理想，但的确有效地平均了PCB温度。反观一些性能更强的散热器，只针对核心散热，忽视了供电和显存部分，结果很可能严重影响显卡的散热。

小结：显卡的散热能力很受玩家关注，但容易出现的情况往往是散热不均匀，表面上看起来GPU温度下降了，实际其它部分的温度却很高。在散热处理方面，低温、均热、无热点是为重要的三个因素。

电压高不高，显存超不超？——核心和显存与超频的关系

关键词：核心电压 0.8ns

增加核心电压会增加超频幅度或超频后产品的稳定性，但是加电压会带来什么负面影响呢？会不会严重影响显卡的寿命呢？

加压超频对显卡第一个影响就是极限频率升高。比如GeForce GTX 260+显卡，不加压超频的话，核心频率的极限一般在700MHz左右，但是加压后很可能突破760MHz；第二个影响是核心发热量大增，加压超频，甚至只加0.05V电压，都明显提升了显卡芯片的发热量，表现就是核心温度相对加压前更高；第三个影响则是显卡功耗变高，在只加压不超频的情况下，显卡的功耗已经提升了，如果又超频又加压，显卡的功耗会大幅提升。

在发热和电压增大的情况下（特别是采用了提升10%电压以上的“高压状态”），如果不能很好地控制核心温度，很容易造成核心在短时间内严重损耗。其表现就是显卡在默认状态下却出现工作不稳定甚至花屏等问题，在降压降频后，这种情况一般能得到解决，但是芯片的超频体质已经严重降低。

加压显卡，是否值得购买？

显卡芯片发展到今天，核心电压已经由之前的单一固定电压，发展到不固定的多电压。比如目前的公版GeForce GTX 260+显卡，就设定了三个核心电压，分别是Extra电压1.12V、3D电压1.06V和2D电压1.05V。一般超频加压总是提升Extra电压，这样才能让显卡在满载的情况下提升频率。

为了更好地挖掘显卡的超频极限，七彩虹在iGame系列显卡上专门设计
了Turbo按键，用户只要按下按键，显卡就会自动提升频率。在这种状态
下，核心已经自动增加核心电压，玩家可以进一步挖掘显卡的超频潜力。
由于厂商在出厂前已经通过严格的老化测试，考察芯片和产品在各种条
件下的运行状态，因此相对比较安全。

虽然加压超频有一些危险，但是一些厂商为了满足用户的需求，经过精细的调节，对显卡的核心电压做出了一定的调整。比如七彩虹的iGAME 260+显卡就在出厂前增加了0.05V的核心电压，核心电压由公版默认的1.12V提升到了1.17V，这提升了显卡的超频性能。同时由于厂商采用了比较优秀的侧吹式涡轮散热器，并配备了一体化的PCB散热方案，因此显卡在温度表现上较为出色。

显存和超频的关系

显存超频受限于芯片体质，无法像核心超频那样大幅度迈进。如一些默认1.0ns的显存，稳定运行在2000MHz没有问题，但频率只要上升50MHz，系统就有可能报错，甚至引起花屏等故障。因此显存超频一直以来都是超频中的难题。

目前常见的使用在中高端显卡上的显存有0.8ns、1.0ns和1.1ns三种显存规格。其中0.8ns显存的理论默认频率可以达到2500MHz，1.0ns显存则为2000MHz，1.1ns的是1800MHz。但显存采用并行传输数据的运行方式，对PCB设计和电磁干扰极为敏感（这也是大部分显卡采用0.8ns显存，默认频率只有2200MHz的原因）。因此两款采用0.8ns显存的显卡，很可能出现一款可以运行在
2500MHz的频率上，而另一款则不能的情况。这也是不少显卡虽然使用0.8ns显存，但显存默认频率却为2200MHz的原因。由于默认频率较低，0.8ns的显存就有更多的超频空间，如果遇到出色的
PCB设计和充足的供电电路，0.8ns类型的显存至少可以超频100MHz，甚至超频至2400MHz都没问题。

一般说来三星显存的超频空间大，运行在高频上的机会比较多；现代的显存一部分可以稳定运行在高频上，但相对来说没有三星显存运行高频的比例大；奇梦达的显存差异性就比较明显，一部分可以运行在高频上，而另一部分超频性能就不够令人满意。当然，这只是笔者的一些心得，也不乏例外，仅作参考。另外，和内存一样，显存也有时序。同样频率的显存，在低时序下的性能明显好于在高时序下的性能。

小结：用户可以通过部分显卡具备的一键超频按键或者自带的调节软件，对显卡进行超频。并且显卡在高频状态下的GPU核心电压更高，这利于用户进一步发掘显卡的超频能力。

卷起袖子上阵实战——轻松调节即超频

目前显卡的超频方法很多，例如显卡自带的超频软件和诸如RivaTuner等第三方软件。
RivaTuner在超频选项中提供了核心频率、流处理器频率和显存频率这三种频率的调节，调节幅度很大。以GeForce 9600 GT显卡为例，注意不要勾选“link clocks”前的选项，然后可以通过拖动右侧的超频条来设定频率。在精细确定频率时，键盘上的左右按键可以帮助你以1MHz的步进设定参数。由于笔者这款显卡的体质非常好，因此显卡的核心频率、显存频率和流处理器频率被分别超频至800MHz/2400MHz/1900MHz。在3DMark Vantage Performance的测试中，显卡在超频前的得分为P5664分（核心/流处理器/显存频率分别为650MHz/1600MHz/2200MHz），超频后达到了P6472分，性能提升了大约15%。

需要注意的是，玩家在超频时一定要小心谨慎，首次超频提升核心和流处理器频率的幅度好在10%以内，显存则不超频。当核心与流处理器频率达到了极限值时，再逐步提升显存频率，直至超频完成。

总结：选择你的超频显卡

笔者详细介绍了如何挑选一款超频显卡，目的是为了让大家买到一款超值的显卡。笔者在这里总结一下：1.挑选工艺制程更新的核心；2.良好的供电有助于挖掘显卡的超频潜力，一定要多留心显卡供电部分的设计；3.超频好全面监测显卡各个部位的温度，例如GPU核心、显存和供电部分；4.相对来说，0.8ns显卡的默认显存频率一般为2200MHz,预留超频空间较多，利于超频。

很多用户一直在超频究竟选择公版显卡还是非公版显卡这一问题上，悬而不决，笔者是这样看待的。优秀的、以超频为卖点的非公版显卡大多在供电和散热设计以及其它影响超频方面的地方做了优化，因此超频性能一般更强，值得玩家选购；而公版显卡就趋于平衡，并没有特别为超频进行优化，但它在用料以及整体品控方面却不俗，如果你更看重显卡的稳定，不妨考虑公版显卡。

N卡的超频性能强，还是A卡更能超，这是玩家长期争论的话题。事实上，影响超频的因素有很多，并不能简单地认为哪家的产品更能超。不过，我们却可以从两大芯片厂商的研发理念中看出一点端倪。一般而言，NVIDIA显卡的预设频率一般都很低，显卡还有较大的超频空间，例如GeForce GTX 260+。而AMD显卡的预设频率一般较高，超频幅度较小，例如Radeon HD 4870。

总的来说，挑选超频显卡不仅仅是个技术活，运气因素也非常重要。本文里面的方法并不能保证你一定挑选到超频能力出色的显卡，只能增加这种几率。后，我们还要说一句：超频有危险，玩家需谨慎！