GPU工作原理 如何提高集成GPU的工作頻率

集成GPU在過去十年中經(jīng)歷了非常重要的發(fā)展。

圖形處理器 （GPU） 是專用于圖形處理運(yùn)算的處理器。GPU 的主要功能之一是減輕中央處理器 （CPU） 上的負(fù)載，特別是在運(yùn)行圖形密集型游戲或應(yīng)用程序時(shí)。GPU 可以集成，也可以獨(dú)立。

集成GPU在過去十年中經(jīng)歷了非常重要的發(fā)展，無論是在性能方面還是在關(guān)鍵技術(shù)的支持方面。這種演變使其成為一個(gè)越來越強(qiáng)大的解決方案，它甚至已經(jīng)達(dá)到了超越某些專用圖形解決方案的地步。

由于這種演變以及行業(yè)中發(fā)生的所有改進(jìn)，集成 GPU不再是功能僅限于基本辦公、Web 瀏覽和多媒體的低功耗選項(xiàng)。正如我們所說，市場上有與Radeon 680M一樣強(qiáng)大的解決方案，它能夠根據(jù)每個(gè)游戲的要求以 1080p 和中等質(zhì)量幀率運(yùn)行，具有良好的每秒幀速率。

并非所有集成 GPU 都像 Radeon 680M 一樣強(qiáng)大。這是事實(shí)，但不可否認(rèn)集成圖形核心所經(jīng)歷的演變是非常積極的，即使是當(dāng)今最適中的解決方案在許多情況下也能提供相當(dāng)優(yōu)越的性能。

讓我們來看一個(gè)更普通的例子，Radeon Vega 7，Ryzen 5 5600G APU 中的集成 GPU。這能夠在 720p 分辨率和 1080p 分辨率中提供良好的性能，只要我們調(diào)整圖形質(zhì)量級別。

但是，同一個(gè)集成 GPU 在兩臺看似相同的計(jì)算機(jī)上可能會(huì)提供截然不同的性能。這有一個(gè)解釋，那就是這個(gè)組件對許多因素有很大的依賴性，當(dāng)我們發(fā)現(xiàn)自己使用專用顯卡時(shí)，這些因素的發(fā)生率較低甚至為零。了解這一點(diǎn)對于了解它的工作原理以及能夠采取適當(dāng)?shù)拇胧┮猿浞掷盟陵P(guān)重要。

1、保持集成 GPU 的驅(qū)動(dòng)程序更新

集成 GPU 使用自己的驅(qū)動(dòng)程序，就像專用 GPU 一樣，保持它們更新非常重要，因?yàn)樗鼈冏罱K是圖形核心和操作系統(tǒng)以及我們使用的應(yīng)用程序或游戲之間的鏈接。這個(gè)簡單的描述使我們能夠理解為什么它們?nèi)绱酥匾?/p>

如果我們使用過時(shí)的驅(qū)動(dòng)程序，我們在游戲和應(yīng)用程序中的性能可能會(huì)降低，甚至?xí)霈F(xiàn)圖形和穩(wěn)定性故障。隨著 Windows 作為服務(wù)系統(tǒng)運(yùn)行并頻繁更新，這個(gè)問題變得更加重要，因?yàn)槿绻覀儗?GPU 驅(qū)動(dòng)程序放在一邊，我們可能會(huì)遇到與最新系統(tǒng)更新的兼容性問題。

英特爾和AMD作為集成GPU領(lǐng)域的主要玩家，都經(jīng)常發(fā)布新的驅(qū)動(dòng)程序，可以通過兩家公司的官方網(wǎng)站免費(fèi)下載和更新。新的驅(qū)動(dòng)程序可能會(huì)帶來較小的性能改進(jìn)，以及錯(cuò)誤修復(fù)和穩(wěn)定性改進(jìn)。但是，在更新集成 GPU 的驅(qū)動(dòng)程序時(shí)，請務(wù)必遵循一系列預(yù)防措施：

只安裝最終版本的驅(qū)動(dòng)程序，即完全穩(wěn)定的驅(qū)動(dòng)程序，沒有測試版驅(qū)動(dòng)程序。

僅使用官方安裝源（Intel和AMD網(wǎng)站）。不要從第三方網(wǎng)站安裝驅(qū)動(dòng)程序，您最終可能會(huì)下載惡意軟件或廣告軟件。

確保您要下載的驅(qū)動(dòng)程序?qū)τ谀鷵碛械募?GPU 型號以及您使用的操作系統(tǒng)是正確的。

2、提高集成GPU的工作頻率

提高集成 GPU 性能的最簡單、最快速和最有效的方法之一是提高其工作頻率。對于英特爾集成 GPU，最常見的超頻方式一直是通過 BIOS，調(diào)整倍頻來提高頻率。為避免穩(wěn)定性和溫度問題，理想的做法是小幅增加并執(zhí)行穩(wěn)定性和性能測試，同時(shí)進(jìn)行溫度測量，并繼續(xù)增加乘數(shù)值，直到我們達(dá)到無需接觸電壓即可跨越的上限。IntelExtreme Tuning 工具還允許您對 GPU 進(jìn)行超頻。

使用 AMD Radeon 集成 GPU，我們可以求助于 Ryzen Master 工具，這將使我們能夠以簡單安全的方式調(diào)整圖形核心的關(guān)鍵參數(shù)，我們還可以通過手動(dòng)設(shè)置“GFX 時(shí)鐘頻率”從 BIOS 超頻。該值將出現(xiàn)在“自動(dòng)”中，因此我們必須選擇列出的值之一或輸入我們想要的值。根據(jù)我們輸入的值，我們可能必須手動(dòng)修改電壓（選項(xiàng)“GFX Core Voltage”）。理想情況是不超過 1.35V。

由于過高或不正確配置的超頻會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重問題，因此您必須非常小心，并且在再次提高速度之前小幅增加頻率并通過測試以檢查穩(wěn)定性和溫度，這一點(diǎn)很重要。還要清楚集成 GPU 的默認(rèn)值，包括頻率和電壓水平，以便能夠在必要時(shí)手動(dòng)設(shè)置。

在電壓不足的情況下進(jìn)行非常高的超頻會(huì)導(dǎo)致死機(jī)、藍(lán)屏和重啟，而非常高的電壓會(huì)導(dǎo)致非常高的溫度，會(huì)加速 GPU 退化，最終還可能導(dǎo)致穩(wěn)定性問題和損壞，這是不可逆的。

3、使用高性能電源模式

我們使用的電源模式可以直接影響設(shè)備的性能，因?yàn)樗罱K決定了每個(gè)組件可以訪問的能量大小。在集成 GPU 的情況下，它具有根據(jù)工作負(fù)載擴(kuò)展的 Turbo 模式，還可以根據(jù)溫度和它可以訪問的功率進(jìn)行更改。

如果我們使用低功耗模式，集成 GPU 的性能將受到影響，因?yàn)樗鼤?huì)功率不足，而 Turbo 模式將以更不積極的方式擴(kuò)展。我們已經(jīng)說過，有些架構(gòu)隨著頻率的增加而擴(kuò)展得特別好，同樣的事情會(huì)反過來發(fā)生在它們身上，也就是說，當(dāng)它們的工作頻率降低時(shí)，就會(huì)損失很多性能。

選擇高性能電源計(jì)劃可以對任何 PC 的整體性能產(chǎn)生重大影響，并將對集成 GPU 的性能產(chǎn)生積極影響。在某些情況下，差異可能不是很大，但最終還要共同采取措施以最大限度地提高所述組件的性能。

要更改電源計(jì)劃，我們只需按 Windows 鍵并輸入“編輯電源計(jì)劃”。我們輸入第一個(gè)結(jié)果并選擇“更改電源設(shè)置”選項(xiàng)。我們可以隨時(shí)通過重復(fù)這些步驟將計(jì)劃改回來。

4、擴(kuò)展RAM，激活雙通道并提高頻率

當(dāng)我們談?wù)摷?GPU 時(shí)，RAM 起著根本性的作用，原因很簡單，那就是它們?nèi)狈Ｓ玫膱D形內(nèi)存，因此他們求助于 RAM，將其用作 VRAM。這意味著它的性能將受到我們擁有的 RAM 數(shù)量、配置和工作頻率的深刻影響。

如果我們的 RAM 量很小，PC 的整體性能可能會(huì)受到嚴(yán)重影響，因?yàn)槠渲幸徊糠直仨氂米?VRAM，而剩余的內(nèi)存量可能不足以運(yùn)行某些應(yīng)用程序和游戲。例如，如果一款游戲需要 8 GB RAM 和至少 2 GB VRAM，如果我們的 PC 具有集成 GPU 而它只有 8 GB RAM，我們就會(huì)遇到問題，因?yàn)樗鼘⑹褂?2 GB 內(nèi)存作為 VRAM 和只會(huì)釋放 6 GB 用作 RAM。

我相信這個(gè)簡單的解釋會(huì)幫助您理解為什么 RAM 的數(shù)量對于集成 GPU 如此重要，但我們?nèi)匀槐仨毧吹搅硗鈨蓚€(gè)關(guān)鍵因素，速度和雙通道。兩者都決定了顯存的總帶寬，這個(gè)數(shù)據(jù)代表了GPU和顯存之間通信的速度，速度越快，它能提供的性能就越好。

理想情況下，在這種情況下，我們應(yīng)該啟用雙通道，因?yàn)檫@將使內(nèi)存使用 128 位總線工作，并且與我們在單通道模式下的 64 位總線相比大大增加了帶寬。關(guān)于內(nèi)存的工作頻率，理想的是它至少工作在 3200 MHz。

我給你舉個(gè)例子，讓你看得更清楚。如果我們在雙通道中配置兩個(gè) 3200 MHz 的 DDR4 模塊，集成 GPU 的帶寬將達(dá)到51.2 GB/s，而在單通道配置下使用相同的內(nèi)存，帶寬將降低到25、6GB/s。差異是巨大的，這就是為什么當(dāng)我們談?wù)摷?GPU 時(shí)雙通道如此重要。

5、意識到你的局限性并采取相應(yīng)的行動(dòng)

需要明確的是，集成 GPU 最終具有無法克服的局限性，并且無法提供人們對專用顯卡所期望的極致性能。這是完全正常的，因?yàn)榧娠@卡和專用顯卡具有非常重要的差異，這些差異會(huì)影響它們各自能夠提供的最大性能。

了解這些限制可以幫助我們最大限度地發(fā)揮集成顯卡的性能，因?yàn)樽罱K我們將獲得非常有用的信息，使我們能夠智能地配置游戲和應(yīng)用程序，以避免不必要的或低價(jià)值的性能損失。例如，游戲中有一些設(shè)置會(huì)消耗大量資源但幾乎無法提高圖形質(zhì)量，而另一些設(shè)置則相反。

繼續(xù)我們在開頭給出的示例，集成的 Radeon 680M GPU 使用非常先進(jìn)的架構(gòu)并具有加速光線追蹤的內(nèi)核，但這項(xiàng)技術(shù)要求如此之高，以至于在此類圖形解決方案中沒有意義。它們還與 FSR 2 兼容，這有助于大大提高性能，因?yàn)樗ㄟ^使用更少的像素來減少圖形負(fù)載。

頂級集成 GPU將能夠處理 1080p 分辨率，但將 FSR 2 轉(zhuǎn)換為質(zhì)量或平衡模式將是每秒獲得幾幀的絕佳選擇。對于功能較弱的型號，1080p 分辨率對它們來說太大了，理想情況是選擇較低的分辨率，或者在“激進(jìn)”配置中使用 FSR 2。配置圖形質(zhì)量級別對于微調(diào)性能也至關(guān)重要。

對游戲圖形質(zhì)量影響最大的設(shè)置從高到低依次為分辨率、紋理質(zhì)量、陰影、光照、抗鋸齒和各向異性過濾。當(dāng)我們使用集成 GPU 時(shí)，將紋理質(zhì)量設(shè)置為中等通常是最佳選擇，但很可能必須將光影設(shè)置為低質(zhì)量以保持良好的流動(dòng)性。各向異性過濾對性能影響不大，F(xiàn)XAA抗鋸齒也是如此。

6、釋放資源，關(guān)閉后臺應(yīng)用程序并激活游戲模式

當(dāng)我們在 RAM 內(nèi)存方面非常有限的配置中移動(dòng)時(shí)，所有這些都非常有用，因?yàn)樵谶@些情況下關(guān)閉應(yīng)用程序和釋放 RAM 最終會(huì)產(chǎn)生相當(dāng)大的差異。游戲模式也可以幫助我們，因?yàn)樗哂小皟?yōu)化”的作用，因?yàn)樗粌H可以釋放資源，還可以在檢測到游戲正在運(yùn)行時(shí)將它們優(yōu)先分配給最重要的組件。

要關(guān)閉后臺應(yīng)用程序，我們只需按 Windows 鍵并鍵入“任務(wù)管理器”。我們選擇第一個(gè)結(jié)果，進(jìn)入“進(jìn)程”選項(xiàng)，右鍵單擊我們要關(guān)閉的那些，就是這樣。如果我們要激活游戲模式，請按 Windows 鍵，輸入“游戲模式”并輸入第一個(gè)結(jié)果。在那里，我們標(biāo)記相應(yīng)的框。

我可以確認(rèn)游戲模式在某些情況下會(huì)產(chǎn)生細(xì)微差別。這種差異可能是每秒多一到三幀。我知道這并不多，但是當(dāng)我們在 20 或 25 FPS 的范圍內(nèi)移動(dòng)時(shí)，所有這些都會(huì)加起來，最終它將幫助我們達(dá)到我們的最低目標(biāo)，在這種情況下，應(yīng)該是 30 FPS。有了這種流暢性，我們就可以玩很多游戲，我們將享受到與 PS4 和 Xbox One 類似的游戲體驗(yàn)。

編輯：黃飛

?