不同档次游戏平台显存需求研究

        随着游戏需求和硬件技术的发展，显卡的显存容量也是一路飙升，6GB、8GB显存的产品早已出现，近期NVIDIA发布的Titan X甚至拥有惊人的12GB显存。这不禁引发了用户深深的思考：显存容量是不是真的越大越好？面对现在的游戏大作，主流显卡显存究竟多大才合理呢？我们在买显卡之前，到底该了解关于显存的哪些知识呢？

科普：谁是显存容量占用大户？

        显存是用来存储GPU处理过或者即将提取的渲染数据。那么具体来说究竟是哪些数据在占用着显存容量呢？

        首先是图像缓存，包括帧缓存，也就是正在显示的这一幅画面的数据信息；后台缓存，预备显示的帧画面信息；如果两个画面类似，只是在空间位置上有差异，为减少缓存占用和GPU工作量，还会引入Z缓存，存储画面的空间位置差异，避免画面重新绘制而加大负载。图像缓存占用显存容量大小主要由3D画面和图象分辨率两个因素影响。对于3D画面来说，由于要增加Z轴信息，其每帧缓存要增加三倍，即1920×1080 32bit色彩数时，每帧月约用24MB显存（2D画面则为8MB）。而随着分辨率的增加，帧缓存也会大幅增加，当分辨率为4K，同为32bit色彩数时，每帧占用显存就达到32MB了。

        其次是材质纹理数据和几何数据，指的是在显卡渲染和计算时，贴在显示物体表面，让物体看上去更加逼真并赋予各种效果的模块化图象数据。在渲染计算时，显卡需要将这些数据调入显存内，并根据实时图象的要求，进行贴图操作。这一数据占用显存大小的差异无比巨大，其决定因素，在与游戏的引擎所需要和调用的数据。如今的游戏引擎都采用了更大的材质纹理和几何数据库，其占用的显存智能也就大幅度增加，这也就是不少显卡杀手级游戏要求大显存的主要原因。

        最后是抗锯齿和特效，无论是哪一种抗锯齿方式，都面临着增加采样频率，重新着色等操作，就需要将更多数据调入显存，以进行处理。而抗锯齿对显存的占用，不仅与抗锯齿模式有关，如在相同场景下8×MSAA必然比4×MSAA采集更多的数据，其数据存储和处理，必然会占用更多的显存。同时与显示分辨率也有直接的关系，毕竟分辨率越高，采样数据自然会随之增加，这也是4K分辨率时，对显存要求更高的原因。至于各种特效各项异性过滤以HDR，光影效果对于显存占用的影响，实际上是实现这些特效时，需要调入更多的纹理数据和几何数据，这样，超大的纹路数据自然会占用更多的显存容量。

研究方式和平台介绍

CPU：Intel Core i7 4790

     Intel Core i5 4430

     Intel 奔腾G3258

主板：技嘉G1.Sniper Z97

内存：金士顿 DDR31600 4GB×2

硬盘：闪迪 至尊超极速 480GB

显卡：七彩虹iGame740 烈焰战神（1GB）

     索泰GTX760-2GD5 霹雳版 HA（2GB）

  华硕 GTX970-DC2OC-4GD5（4GB）

  NVIDIA GTX Titan X（12GB）

        测试游戏方面我们选择了《暗黑3：夺魂之镰》《魔兽世界：德拉诺之王》《中土世界：暗影魔多》《刺客信条：大革命》等，涵盖了目前比较热门网游和单机游戏。

        由于不同档次的游戏平台性能差异巨大，即便是同一款游戏，画面设置也各不相同，因此在显存占用上同样差异巨大。因此在接下来的研究中，我们针对入门级游戏平台（奔腾G3258+GT 740）、中端游戏平台（Core i5 4430+GTX 760/R9280X）、高端游戏平台（Core i7 4790+GTX 970）以及顶级游戏平台（Core i7 4790+TitanX），考查相关的显存占用。

入门级游戏平台（Intel 奔腾G3258+GT 740）

1GB显存只是刚好够用，推荐选择2GB显存

        之前入门级显卡的显存方案很复杂，既有独立显存、TC/HM共享显存之分，又有GDDR3、GDDR5的区别，用户选择起来很麻烦。现在市面上主流的入门级显卡选择起来就简单多了，都是GDDR5的独立显存，用户唯一要抉择的是显存容量究竟选1GB还是2GB。

        在这个项目中，我们选择的是入门级比较热门的Intel 奔腾G3258+GT 740平台来进行考查。

七彩虹iGame740 烈焰战神U-Twin-1GD5

核心频率：1058/1110MHz

显存频率：5000MHz

显存类型：GDDR5

显存容量：1024MB

显存位宽：128bit

        在运行《刺客信条：大革命》、《中土世界：暗影魔多》时，尽管我们设置为1280×720分辨率，但由于GT 740本身性能并不算太强，所以还是有些吃力。特别是设置成中画质时，出现了爆显存的情况。在低画质下，两款游戏的显存占用都未超过1000MB，但是《刺客信条：大革命》仍然无法流畅运行。显然GT 740之类的入门级显卡并不适合用来玩主流3D大作。

        网游对性能要求相对较低，比如《暗黑破坏神3：夺魂之镰》，1080P分辨率+高画质下画面都很流畅，而且显存占用还不到500MB。而《魔兽世界：德拉诺之王》中，在1080P分辨率+高画质下画面已经不流畅了，但此时显存占用仅800多MB，表明显卡的性能才是瓶颈。

        受制于显卡本身较低的性能，所以在运行对硬件需求较高的游戏时，不得不降低分辨率和特效，如此一来，游戏占用的显存容量就比较小。从我们的测试来看，各款游戏的显存占用均未超过1GB。从现在的情况而言，入门显卡1GB的显存基本够用。考虑到现在网游的画质提升很大，为未来着想，建议选择2GB显存的产品更好。

性能级游戏平台（Intel Core i5 4430+GTX 760）

2GB最多能应付1080P游戏高画质的需求

        最近我们关注到，1500元左右的性能级显卡，大部分产品都只拥有2GB显存。面对来势汹汹的大作，区区2GB的显存真的够用了吗？在这个项目中我们选择的是2GB显存的GTX 760来进行研究。

索泰 GTX760-2GD5霹雳版 HA

核心频率：1006/1072MHz

显存频率：6008MHz   

显存类型：GDDR5

显存容量：2048MB

显存位宽：256bit

        使用GTX 760运行《刺客信条：大革命》和《中土世界：暗影魔多》，可以在1920×1080分辨率和高画质下流畅运行游戏。不过此时最大显存占用几乎已经达到GTX 760显存容量的极限。如果将画质调成极佳或者将分辨率设置成2560×1440之后，都会出现爆显存的情况。

        同时我们也要看到，作为一款网络游戏，《魔兽世界：德拉诺之王》的显存占用并不低。在1080P+极佳画质下达到了1537MB，而在1440P+极佳画质下，

        对于显存只有2GB的性能级显卡来说，运行主流3D大作，最多可以保证在1080P分辨率和高画质下流畅运行游戏。如果你想要更好的画质或者是提升到1440P分辨率，那么2GB显存肯定是不行的。

高端游戏平台（Core i74790+GTX970）

4GB显存可满足1080P/1440P分辨率极高画质需求

        2000元以上高端显卡，由于性能更强，运行起游戏来，无论是分辨率还是特效都可以进一步提升，对于显存容量的要求自然也就水涨船高。因此我们看到，2000元以上的显卡，最低都配备了4GB显存，甚至更有6GB、8GB显存版本的产品出现。在最高画质下，显存占用又是如何呢？

华硕 龙骑士GTX970-DC2T-4GD5

核心频率：1253/1355MHz

显存频率：7010MHz   

显存类型：GDDR5

显存容量：4096MB

显存位宽：256bit

        对于《中土世界：暗影魔多》来说，在极高画质下，无论是在1080P还是1440P分辨率下都能获得很高的画面帧速，而且最大的显存占用都没有超过3000MB。而《刺客信条：大革命》在1080P分辨率下开启极高画质和4×MSAA，依然能获得43.17fps的画面帧速，最才3076MB。

        可见即便是《刺客信条：大革命》这种目前对显存要求较高的游戏，在1080P/2560P分辨率和高画质下，4GB显存是可以应付的。至于4K分辨率游戏，那就不是GTX 970这个级别的显卡能够搞定的了。

顶级游戏平台（Core i74790+GTX Titan X）

12GB难以物尽其用

NVIDIA GTX Titan X

核心频率：1000/1075MHz

显存频率：7010MHz

显存类型：GDDR5

显存容量：12288MB

        最新的GTX Titan X配备了高达12GB显存，是目前显卡容量最高的消费级显卡了，真有游戏能占用到这么大的显存吗？我们用《古墓丽影9》和《刺客信条：大革命》来进行测试，游戏分辨率直接设置成3840×2160。

        从测试的成绩来看，使用GTX TitanX确实不用担心爆显存的问题，《刺客信条：大革命》最高才占用了6GB多显存。不过即便GTX Titan X已经是性能最强的单核心显卡，但是在4K分辨率下玩游戏还是有些吃力。特别是在最高画质和开启抗锯齿的情况下，无论是《古墓丽影》还是《刺客信条：大革命》都无法实现画面流畅。

        在关闭抗锯齿后，《古墓丽影9》此时可以达到31fps的流畅帧速，显存占用仅2571MB。而《刺客信条：大革命》，就算关闭抗锯齿依然无法流畅运行，只能再降画质。也就是说《刺客信条：大革命》在4K分辨率下流畅运行时，显存占用显然不到4GB。由此可见目前GTXTitan X的12GB海量显存暂时难以物尽其用。

延伸阅读

趣味研究：老版显卡杀手的显存占用

        每年都会有一些游戏凭借对性能的超高需求而被玩家称为是“显卡杀手”，而随着显卡性能的不断增强，显卡杀手的称号也是不断更迭。那么多年前的显卡杀手们，需要多大的显存呢？

        自从推出以来，《孤岛危机》系列一直都是当之无愧的显卡杀手。作为一款5年前推出的游戏，《孤岛危机》的显存占用到底如何呢？我们用Intel Core i54430+GTX 760的配置进行测试。在1920×1080分辨率和超高画质（4×AA）下，画面平均帧速可以达到56.3fps，比较流畅，显存占用仅为1115MB。这一数字在当下可能大家觉得没有什么，甚至还不如《魔兽世界：德拉诺之王》呢。但是如果回到2010年，那时的NVIDIA旗舰显卡GTX480的显存也就1536MB，由此可以看出在当年该显卡的要求可真不低。

        《毁灭战士3》是2004年的显卡杀手，凭借全新的图像引擎，对硬件的要求极高。11年过去了，面对Intel Core i5 4430+GTX 760，我们在最高分辨率1600×1200，极高画质，8×AA下，画面帧速稳定在60fps，此时显存占用居然达到了507MB。要知道在那个年头512MB显存的都很罕见。

        后记：尽管不少游戏在推荐配置中对显存容量要求很高，可是在实际的游戏过程中，由于设置的不同，其实很多时候用不了这么大的显存。此次研究我们就是想告诉大家，在不同档次平台可以流畅运行游戏时，究竟需要多大的显存才够用，以帮助大家日后选择显卡时作为参考。