什么是VRAM？了解驱动游戏和视觉应用的图形存储器

什么是VRAM？了解驱动游戏和视觉应用的图形存储器

VRAM（视频随机存取存储器）是实现流畅、逼真图形效果的核心组件，对于游戏和视觉应用至关重要。本文将详细介绍VRAM的工作原理、类型及其在现代计算中的重要性。

流畅、逼真的绘图技术是游戏和视觉应用领域不可或缺的要素，例如视频编辑、3D建模或医疗影像。视频随机存取存储器（VRAM）是实现视觉荣耀的核心，是图形处理的关键要素，在提供沉浸式体验方面扮演了关键角色。VRAM可以处理大量数据，并快速存取材质和渲染信息。

什么是VRAM？

视讯随机存取存储器（VRAM）是一种特殊的RAM，用于图形处理单元（GPU），用于储存电脑显示器的影像数据。它专门处理应用程序的图形需求，如电玩游戏和视频编辑软件。它直接与显示卡整合，可作为GPU与显示器之间的高速缓冲。

什么是RAM？

为了更好地理解VRAM，有必要将其与一般RAM区分开来。一般RAM是电脑的主要记忆体系统，用于储存CPU快速存取所需的资料和指令。一般RAM是一种通用记忆体，专为处理运行应用程序所需的各类任务而设计。

什么是GPU？

GPU是一种专用的电子电路，专为加速影像和影片渲染而设计。与一般用途处理器的CPU不同，GPU经过最佳化，可同时处理任务，使其在处理图形密集型作业时更有效率。

VRAM说明

VRAM与GPU搭配使用，可储存和管理在屏幕上渲染影像所需的图形数据。当游戏或视觉应用程序执行时，GPU会从VRAM中撷取材质、几何形状、着色器和其他图形资产。GPU接着会处理这些数据并呈现最终影像，然后传送至显示器供使用者查看。

VRAM如何运作？

VRAM采用平行架构，可同时读取和写入数据。如此一来，数据存取和操作更快速，这对应实时渲染至关重要。VRAM的高带宽和低延迟有助于提供流畅且无延迟的图形性能。

VRAM的元件

VRAM由多个存储库或模块组成，使其能够并行存取数据，进一步提升其效能。VRAM最常见的类型包括图形双倍数据速率（GDDR）和高带宽存储器（HBM），在速度和电源效率方面各有不同优势。

GPU缓冲存储器GPU

VRAM的主要角色之一是作为CPU和GPU之间的缓冲区。当GPU以比CPU更快的速度处理图形数据时，VRAM会储存必要的数据，确保GPU永远不会因工作而用尽，从而避免图形化的假影，如间断和撕裂。

VRAM vs. GDDR vs. HBM

图形双倍数据速率（GDDR）和高带宽存储器（HBM）是VRAM的类型。GDDR提供更高的带宽，但消耗更多电力，而HBM则提供更大的带宽，同时降低耗电量，因此非常适合高性能显示卡。

GDDR与HBM之间的选择取决于显示卡的特定需求，以及现有应用程式。主流显示卡与一般游戏需求，GDDR记忆体在效能与成本之间取得了良好的平衡。它提供足夠的頻寬，可處理大多數遊戲需求，而不需像某些高階選項一樣耗電。高階遊戲與專業繪圖應用程式通常需要更多頻寬與能源效率。這就是 HBM 的亮點，提供無與倫比的效能，同時持續控制電力消耗。

VRAM vs. RAM

如前所述，RAM是整个系统的通用存储器，而VRAM则是特定于GPU。与RAM不同，VRAM经过优化处理图形数据，在将数据交付给GPU时速度更快。

RAM是一般用途，存储较慢

虽然RAM可以处理各种任务，但绘图处理速度比VRAM慢。因此，VRAM对于需要实时渲染和高质量视觉效果的应用程序而言至关重要。

VRAM专用于GPU

与在各种系统元件中共用的RAM不同，VRAM专用于GPU。这种独家配置可确保绘图处理器拥有必要的资源，以流畅且高效地渲染。

如何提升GPU VRAM？

与其他可以超频或升级的电脑元件不同，VRAM无法直接增强。显示卡上的VRAM数量是固定的，如果不更换整个GPU，则无法增加。

如何增加视频RAM？购买新的显示卡

如果您需要更多VRAM，唯一的解决方案是购买VRAM容量更大的新显示卡。这也就是为什么在PC建置或升级时选择正确的显示卡如此重要的原因之一。

材质压缩、动态加载与存储管理

现代游戏使用各种技术来优化VRAM。三种主要技术是材质压缩、动态加载，以及精密的存储管理算法。我们来看看每一种。

材质压缩

材质是应用于3D模型的图像，提供表面细节与真实感。高品質材質可能會消耗大量的 VRAM，影響效能，並限制一次可載入的獨特材質數量。材質壓縮演算法可有效壓縮材質，減少記憶體空間，同時保持視覺擬真度。透過使用材質壓縮，開發人員可以在 VRAM 中儲存更多材質，從而在遊戲和應用程式中獲得更佳的效能和視覺多樣性。

动态加载

动态加载是一种技术，例如材质、模型和音频等资产仅在需要时才加载到VRAM中，并在不再使用时卸载。在开放世界游戏或大型环境中，由于存储限制，无法同时将所有资产加载到VRAM中。相反，动态加载让游戏或应用程序能在玩家在游戏世界中移动或遇到新元素时，即时加载资产。这种方法优化了VRAM的使用，确保存储中随时只存在必要的资产，从而降低了存储的总体开销。

存储管理

存储管理是在显示卡上有效分配和处理存储资源，以确保最佳的VRAM使用率，并对渲染所需的资料进行一致的GPU存取。存储管理技术涉及追踪目前使用多少VRAM、GPU主动需要哪些资料，以及哪些资料可以安全释出以释出空间。存储管理也包括策略，例如优先处理关键资产、在必要时在VRAM和系统RAM之间切换资料，以及使用快取系统来减少资料存取延遲。有效的存储管理可确保效能更順暢、降低載入時間，並防止 VRAM 用盡所造成的圖形故障。

多少VRAM足够？

所需的VRAM数量取决于特定应用及其运行的分辨率。对于大多数游戏和一般视觉应用，通常认为具备6GB VRAM的显示卡已足够。

如何查看游戏需要多少VRAM

若要查看游戏需要多少VRAM，可以参考游戏开发人员提供的系统需求，或使用软件工具分析游戏对硬件的需求。

机器学习需要多少VRAM？

令人惊讶的是，最强大的GPU对AI工作负载的需求很高，而其中很大一部分的成本是由VRAM所致。AI艺术家若能管理至少16GB的系统VRAM，效能将大幅提升。

结论

VRAM在现代游戏和视觉应用中扮演关键角色，确保高质量图形流畅有效地呈现。随着图形技术的不断进步，VRAM仍是提供沉浸式和令人惊叹的视觉体验的关键。无论您是重度游戏玩家还是专业视频编辑，了解VRAM的重要性，可以帮助您在选择或升级显示卡时做出明智的选择。