你所不知道的顯卡超頻

姜　筑

一大部分用戶熱衷于顯卡超頻，如GeF0roe GTX 260+顯卡，默認頻率較低，用戶通過超頻就可以達到700MHz以上的核心頻率，性能甚至可以比肩GeF0roe GTX 275。通過超頻，低價位顯卡的性能可以接近高價位顯卡的性能，在游戲中的直接表現就是可以多開特效，或者提升一檔AA效果，這無疑是最吸引玩家的地方。但是，我們應該怎么超頻顯卡呢?不要著急，本文將會為你細細道來。

認識顯卡超頻

關鍵詞：核心頻率挑選冗余程度

如果我們要深入了解一款顯卡如何才能夠運行在更高的頻率上，那么肯定要先了解什么是顯卡超頻。是絕大部分顯卡都能夠超頻，還是只有小部分產品有此“殊榮”?如果是前者，那么超頻幅度如何，受哪些因素的影響?

GPU的頻率是如何確定的呢?工程師在設計GPU時，只能初步估計核心運行的頻率范圍，或者給出最低頻率要求。當設計完成，晶圓廠正式生產核心后，工程師再根據生產出來的顯卡核心普遍能夠穩定運行的頻率來確定核心的最終參數。廠商一般都會在滿足性能和功耗等前提下，盡可能低地降低顯卡核心頻率，以保證良品率。同時，廠商都會為顯卡的核心和顯存頻率預留冗余空間，所以，每款顯卡都是可以超頻的，只是幅度大小的問題。

在核心生產和檢測的過程中，工程師會依靠頻率來區分芯片檔次。體質好的，能在高頻上穩定運行的芯片，用于生產高端產品一而那些體質稍差，或者僅僅是無法在高頻運行，但是能夠在一次高頻下運行的產品，都會被降低頻率，作為主流產品銷售。舉例來說：G92核心芯片分為GeForce 9800 GT和GeForce GTS 250等不同產品，各自的頻率、定位不同。檢測時，如果一顆G92核心不能運行在738MHz，就無法生產為GeForce GTS 250，只能成為GeForce 9800 GT，而一顆只能運行在650MHz的G92核心，由于滿足了GeForce 9800 GT核心最低頻率的需求，它也會被用于生產GeForce 9800 GT。因此，同核心顯卡的超頻幅度也會有所差別。

超頻就靠它——顯卡核心最關鍵!

關鍵詞：核心市時間制程頻率預留超頻空間

超頻顯卡最直接的手段之一就是提升核心頻率。雖然我們不確定A顯卡核心和B顯卡核心的超頻能力誰更出色，但是我們也有辦法篩選出優秀的核心，增大超頻的可能性。為了說明這個問題，筆者提出這樣幾句話：上市時間久的核心更能超，同核心的低頻率型號更能超，同型號的新制程核心更能超。

上市時間久的核心更能超，這是指一款產品上市很久以后，在核心生產良品率已經非常高的情況下，超頻的可能性更大。比較明顯的證據是GeForce 8800 GT，最初上市的大批產品的核心頻率依舊集中在600MHz左右，少部分挑選過的高頻核心能夠運行在670MHz至700MHz左右，如影馳88GT游戲盒子和索泰GeForce 8800GT AMPEdition等產品。很顯然，這些核心經過挑選的產品數量稀少，并不是市場主流。但時隔半年后，采用相同核心，僅僅改變了產品型號的GeForce 9800 GT顯卡，卻出現了大批高頻版本產品。大量的主流型號直接將核心頻率定在700MHz～650MHz之間，根據《微型計算機》的評測，這些上市半年后用料和設計水平相比最初公版明顯有所降低的顯卡，超頻能力不降反升，甚至有數款產品核心能穩定運行在800MHz并通過了測試。顯然，此時的核心品質比剛投產時好太多了。廠家幾乎不用挑選就能得到普遍運行在高頻率下的產品，而在玩家手中，這些顯卡更能發揮超頻優勢，輕松攀上高頻并不是什么困難的事情。

同核心的低頻型號更能超。NVIDIA每款顯示核心，都有多個系列，定位不同。在相同核心代號的情況下，設定頻率較低的系列超頻能力更強。比如GeForce 7600 GS和GeForce 7600 GT，它們都采用同樣的核心，但前者的出廠頻率很低，超頻幅度更大。雖然兩者在電壓設計和供電設計上有一定的不同，但明顯的是，低頻率產品有更為出色的超頻能力。

同型號新制程核心更能超。更新的制程意味著更低的發熱量和更高的極限頻率，因此這種產品在超頻能力上相比老制程的產品也更為出色。不過目前軟件可能很難識別芯片制程，比如G92核心，軟件在識別55nm的產品時會發生錯誤，會將55nm識別為65nm，唯一的方法只有拆開看核心。以上三句話可以幫助用戶在挑選可超頻的顯卡時縮小范圍，筆者依舊需要說明，這種辦法無法保障你一定能挑選到核心超頻能力最強的產品，只是在一定程度上增加你挑選到可超頻產品的可能性。

小結：上市時間更久的核心更能超，同核心低頻率型號更能超，同型號新制程核心更能超。這三句話有助于我們選擇到核心超頻能力最強的產品。一般來說，顯卡在出廠前都預留了一定的超頻空間，滿足小幅度的基本超頻是沒有什么問題的。

吃不飽，怎么干活?——供電設計很重要

關鍵詞：相數核心電能需求PWM芯片

供電設計對顯卡的超頻有著極為重要的影響。核心如果運行在高頻上，就需要充足的能源供應。因此，供電設計的優劣在較大程度上決定了顯卡的超頻能力。

供電相數和顯卡核心的關系

從理論上來說，供電相數越多，提供給芯片的供電能力就越強，在超頻時就能達到更高的頻率。具體到實際產品，目前顯卡每相供電根據設計大概可以支持20A～40A的電流。如GeForce GTX 260+顯卡，它的核心電壓在1.1V左右，滿載功耗在120W左右，大概需要110A左右的供電電流。在僅僅滿足核心穩定運行的情況下，GeForceGTX 260+顯卡至少需要3相供電設計。但3相供電設計僅僅是勉強滿足顯卡的運行需求，沒有一點冗余度。因此我們可以看到在除了P651公版以外的GeForce GTX 260+顯卡上(公版P651的用料設計有別于我們通常看到的顯卡，其每相供電的能力更高，甚至可達50A以上)，都至少采用了4相供電，為顯卡的穩定運行留下了冗余空間。

供電相數和超頻的關系

不難看出，GeForce GTX 260+如果只需要滿足穩定使用，至少需要4相供電。但為了充分滿足用戶超頻的需求，廠商會設計出諸如6相供電設計的供電方案，理論上最大可以供給200A左右的電流，能提供的總功耗是260W左右，顯卡超頻幅度就可能更大，至少在顯卡的功耗需求沒有達到260W之前，頻率都將有上升空間。那么是不是相數越多就越好呢?也不是這樣。顯卡核心有一個普遍的頻率極限。比如GTX 260+顯卡的核心極限頻率就在750MHz左右，Shader的極限頻率在1600MHz左右。在這種極限頻率下6相供電已經綽綽有余了。超過6相，就算供電相數再多也對超頻沒有什么幫助了。

怎樣判斷顯卡的供電相數

既然供電相數對顯卡超頻有這么大的影響，如何來判斷一款顯卡使用了多少相供電呢?事實上，很多用戶習慣用電感的數量來確定供電相數，每一顆電感代表一相供電。甚至有些玩家會將電源接口附近用于濾波的電感誤認為是一相供電。這些方法都有一定的局限性，不夠準確。完整的1相供電是由“電容+電感線圈+場效應管”組成，要識別一相供電，必須找到這相供電搭配的所有元件，比如影馳98GT+中將版顯卡，就采用了5相供電的方案。

但問題又來了，一些顯卡采用了8顆電感，組成了“8相”甚至更多的“供電相數”，但真正供電相數卻是電感數量的1/2，這又是怎么回事情呢?這是因為從顯卡供電的本質來說，供電相數是由PWM芯片決定的一一它用于控制MOS管的導通和關閉，是整個供電電路的“大腦”。無論是主板還是顯卡，PWM芯片最大可以控制的供電相數一般小于或者等于顯卡實際使用的供電相數。如一顆最大可控制6相供電的PWM芯片，最多只能保證6相或者6相以下供電的控制，不可能控制多于6相的供電電路。

綜上所述，我們在判斷顯卡供電相數時，首先需要注意的是PWM芯片，先確定PWM芯片能夠控制的最大相數，然后查看顯卡供電電路，通過電感數量、線路設計來判斷最終供電相數。不過實際產品中采用雙電感并聯的并不多，大部分都是每相供電采用單電感設計方案。因此簡單地判斷電感數量也能確定一款顯卡的供電相數。

小結：供電和超頻的關系

1供電部分的設計要滿足顯卡本身所需求的電能。

2超頻顯卡往往需要更高的電能供應，因此對供電部分的要求也更高。廠商往往采用多相供電設計方案來滿足超頻需求。一般說來，相數越多提供的電流也就越大，最后供電部分能夠提供的功率也就越高。

3判斷究竟是幾相供電，先看PWM芯片，再看具體電路配置。

4更多的MOSFET有助于分擔電流，減小內阻，降低溫度。

5綜合以上條件，優秀的供電設計是顯卡超頻的必要因素，供電設計出色的顯卡不一定能超頻，但能超頻的顯卡的供電設計一般都不會差。

層數越多越好?——PCB對超頻的影響

關鍵詞：PCB層數PCB面積信號傳輸要求

PCB的作用是什么呢?PCB用于承載元件，傳輸信號。顯卡運行對PCB的要求主要是保證信號在傳輸中的有效性和完整性。特別在高頻運行下，信號脆弱，顯卡易受到干擾。采用多層PCB設計的好處就是一些信號線可以布置在顯卡PCB內部，通過屏蔽層的保護，顯卡就能夠得到更為出色的信號質量。

實際使用中，一些PCB層數較少產品的超頻性能并未表現出明顯劣于更多層PCB設計的產品。比如GeForce GTS250公版方案使用10層PCB設計，但非公版設計利用6層PCB設計也能滿足顯卡穩定運行的需求，在超頻性上不弱于公版甚至還有超出。按理論分析，在同樣設計水準下，使用更多層PCB的產品在信號干擾方面會小一些，在信號的純凈程度上會有一定的提升，同時對超頻性能有—定的幫助。但更純凈的信號是否對超頻性能就—定有直接的幫助呢?

以GeForce 9800 GT顯卡為例，最早一批公版GeForce 9800 GT顯卡使用了8層PCB版本，而幾次降價后市場上出現了4層PCB的產品。理論上，256－bit的顯卡不宜使用4層PCB，這會造成走線擁擠，不利于信號的穩定傳輸。很顯然，4層PCB設計的GeForce 9800 GT的“冗余度”不能滿足超頻的需要。而PCB上升至6層后，就可以大幅度挖掘顯卡的超頻潛力了。

繼續分析下去就會發現，PCB層數在達到一定程度之后，對超頻性能就沒有明顯的幫助了。比如采用14層PCB的P65l GeForce GTX 260+顯卡，相比8層PCB設計的GeForce GTX 260+顯卡，超頻性能并未得到想象中的大幅度提升，兩者的超頻體質基本持平。這是因為8層PCB已經能夠滿足GeForce GTX 260+的信號傳輸需求了。此時更重要的往往是芯片體質和供電設計等其它方面的原因。當然，對一些沖擊極限頻率的玩家來說，在PCB這種細節設計方面肯定會有所顧忌，但推廣到普通玩家，并不需要太過考量一款顯卡的PCB層數了。

小結：PCB的設計用料優劣對顯卡超頻能力有一定影響，但就目前顯卡設計來說，除了特別廉價，面向中低端用戶的產品，一般中端顯卡6層、中高端顯卡8層PcB的設計基本上就可以滿足超頻的需求。過高的PCB層數并不能非常顯著地對顯卡的超頻性能產生影響。

冷靜，還要均勻!——散熱和超頻的關系

關鍵詞：低溫均勻散熱供電部分散熱無熱點

有關散熱對超頻性能的影響，從很多奪取顯卡世界紀錄的玩家例證都可以看出，低溫有助于顯卡的穩定運行。強大而出色的散熱設計，是決定顯卡超頻的重要因素之一。但在實際使用中，一些用戶在更換了性能更強的散熱設備后，發現超頻能力不進反退。用軟件查看，顯卡核心溫度的確更低了，問題出在什么地方呢?

顯卡發熱最大的是顯示核心，其次就是供電部分，同時顯存也有較大的熱量。一款散熱能力優秀的顯卡應當是各處溫度均較低，沒有明顯的熱點。相比之下，目前市場中大部分散熱設備都只針對核心散熱而設計，往往會忽略供電部分的散熱。核心超頻后顯卡供電部分的壓力會更大，溫度會更高。在不注重供電部分散熱的情況下，很有可能由于溫度過高而嚴重影響顯卡供電部分的穩定性和輸出能力，甚至直接燒毀供電部分的元件。

因此在超頻時，不僅僅需要注意核心溫度，顯卡的其它部位也是需要“面面俱到”的。一些公版散熱器采用一體化設計方案同時對核心、顯存和供電部分進行散熱，雖然整體溫度表現不夠理想，但的確有效地平均了PCB溫度。反觀一些性能更強的散熱器，只針對核心散熱，忽視了供電和顯存部分，結果很可能嚴重影響顯卡的散熱。

小結：顯卡的散熱能力很受玩家關注，但最容易出現的情況往往是散熱不均勻，表面上看起來GPU溫度下降了，實際其它部分的溫度卻很高。在散熱處理方面，低溫、均熱、無熱點是最為重要的三個因素。

電壓高不高，顯存超不超?——核心和顯存與超頻的關系

關鍵詞：核心電壓0.8ns

增加核心電壓會增加超頻幅度或超頻后產品的穩定性，但是加電壓會帶來什么負面影響呢?會不會嚴重影響顯卡的壽命呢?

加壓超頻對顯卡第一個影響就是極限頻率升高。比如GeForce GTX 260+顯卡，不加壓超頻的話，核心頻率的極限一般在700MHz左右，但是加壓后很可能突破760MHz；第二個影響是核心發熱量大增，加壓超頻，甚至只加0.05V電壓，都明顯提升了顯卡芯片的發熱量，表現就是核心溫度相對加壓前更高，第三個影響則是顯卡功耗變高，在只加壓不超頻的情況下，顯卡的功耗已經提升了，如果又超頻又加壓，顯卡的功耗會大幅提提升。

在發熱和電壓增大的情況下(特別是采用了提升10％

電壓以上的“高壓狀態”)，如果不能很好地控制核心溫度，很容易造成核心在短時間內嚴重損耗。其表現就是顯卡在默認狀態下卻出現工作不穩定甚至花屏等問題，在降壓降頻后，這種情況一般能得到解決，但是芯片的超頻體質已經嚴重降低。

加壓顯卡，是否值得購買?

顯卡芯片發展到今天，核心電壓已經由之前的單一固定電壓，發展到不固定的多電壓。比如目前的公版GeForceGTX 260+顯卡，就設定了三個核心電壓，分別是Extra電壓1.12V、3D電壓1.06V和2D電壓1.05V。一般超頻加壓總是提升Extra電壓，這樣才能讓顯卡在滿載的情況下提升頻率。

雖然加壓超頻有一些危險，但是一些廠商為了滿足用戶的需求，經過精細的調節，對顯卡的核心電壓做出了一定的調整。比如七彩虹的iGAME 260+顯卡就在出廠前增加了0.05V的核心電壓，核心電壓由公版默認的1.12V提升到了1.17V，這提升了顯卡的超頻性能。同時由于廠商采用了比較優秀的側吹式渦輪散熱器，并配備了一體化的PCB散熱方案，因此顯卡在溫度表現上較為出色。

顯存和超頻的關系

顯存超頻受限于芯片體質，無法像核心超頻那樣大幅度邁進。如一些默認1.0ns的顯存，穩定運行在2000MHz沒有問題，但頻率只要上升50MHz，系統就有可能報錯，甚至引起花屏等故障。因此顯存超頻一直以來都是超頻中的難題。

目前常見的使用在中高端顯卡上的顯存有0.8ns、1.0ns和1.1ns三種顯存規格。其中0.8ns顯存的理論默認頻率可以達到2500MHz，1.0ns顯存則為2000MHz，1.1ns的是1800MHz。但顯存采用并行傳輸數據的運行方式，對PCB設計和電磁干擾極為敏感(這也是大部分顯卡采用0.8ns顯存，默認頻率只有2200MHz的原因)。因此兩款采用0.8ns顯存的顯卡，很可能出現一款可以運行在2500MHz的頻率上，而另一款則不能的情況。這也是不少顯卡雖然使用0.8ns顯存，但顯存默認頻率卻為2200MHz的原因。由于默認頻率較低，0.8ns的顯存就有更多的超頻空間，如果遇到出色的PCB設計和充足的供電電路，0.8ns類型的顯存至少可以超頻100MHz，甚至超頻至2400MHz都沒問題。

一般說來三星顯存的超頻空間大，運行在高頻上的機會比較多，現代的顯存一部分可以穩定運行在高頻上，但相對來說沒有三星顯存運行高頻的比例大，奇夢達的顯存差異性就比較明顯，一部分可以運行在高頻上，而另一部分超頻性能就不夠令人滿意。當然，這只是筆者的一些心得，也不乏例外，僅作參考。另外，和內存一樣，顯存也有時序。同樣頻率的顯存，在低時序下的性能明顯好于在高時序下的性能。

小結：用戶可以通過部分顯卡具備的一鍵超頻按鍵或者自帶的調節軟件，對顯卡進行超頻。并且顯儺高頻狀態下的GPU核心電壓更高，這利于用戶進一步發掘顯卡的超頻能力。

卷起袖子上陣實戰——輕松調節即超頻

目前顯卡的超頻方法很多，例如顯卡自帶的超頻軟件和諸如RivaTuner等第三方軟件。RivaTuner在超頻選項中提供了核心頻率、流處理器頻率和顯存頻率這三種頻率的調節，調節幅度很大。以GeForce 9600 G1顯卡為例，注意不要勾選“link clocks”前的選項，然后可以通過拖動右側的超頻條來設定頻率。在精細確定頻率時，鍵盤上的左右按鍵可以幫助你以1MHz的步進設定參數。由于筆者這款顯卡的體質非常好，因此顯卡的核心頻率、顯存頻率和流處理器頻率被分別超頻至800MHz/2400MHz/1900MHz。在3DMark Vantage Performance的測試中，顯卡在超頻前的得分為P5664分(核心/流處理器煜存頻率分別為650MHz/1600MHz/2200MHz)，超頻后達到了P6472分，性能提升了大約15％。

需要注意的是，玩家在超頻wt--定要小心謹慎，首次超頻提升核心和流處理器頻率的幅度最好在10％以內，顯存則不超頻。當核心與流處理器頻率達到了極限值時，再逐步提升顯存頻率，直至超頻完成。

總結：選擇你的超頻顯卡

筆者詳細介紹了如何挑選一款超頻顯卡，目的是為了讓大家買到一款超值的顯卡。筆者在這里總結一下：1、挑選工藝制程更新的核心；2、良好的供電有助于挖掘顯卡的超頻潛力，一定要多留心顯卡供電部分的設計；3、超頻最好全面監測顯卡各個部位的溫度，例如GPU核心、顯存和供電部分，4、相對來說，0.8ns顯卡的默認顯存頻率一般為2200MHz，預留超頻空間較多，利于超頻。

很多用戶一直在超頻究竟選擇公版顯卡還是非公版顯卡這一問題上，懸而不決。筆者是這樣看待的。優秀的、以超頻為賣點的非公版顯卡大多在供電和散熱設計以及其它影響超頻方面的地方做了優化，因此超頻性能一般更強，值得玩家選購；而公版顯卡就趨于平衡，并沒有特別為超頻進行優化，但它在用料以及整體品控方面卻不俗，如果你更看重顯卡的穩定，不妨考慮公版顯卡。

N卡的超頻性能強，還是A卡更能超，這是玩家長期爭論的話題。事實上，影響超頻的因素有很多，并不能簡單地認為哪家的產品更能超。不過，我們卻可以從兩大芯片廠商的研發理念中看出一點端倪。一般而言，NVIDIA顯卡的預設頻率一般都很低，顯卡還有較大的超頻空間，例如GeForce GTX 260+，而AMD顯卡的預設頻率一般較高，超頻幅度較小，例如Radeon HD 4870。

總的來說，挑選超頻顯卡不僅僅是個技術活，運氣因素也非常重要。本文里面的方法并不能保證你一定挑選到超頻能力出色的顯卡，只能增加這種幾率。最后，我們還要說一句：超頻有危險，玩家需謹慎!