一、發(fā)展歷程
顯卡的發(fā)展歷程可以追溯到20世紀(jì)70年代,當(dāng)時(shí)計(jì)算機(jī)的顯示處理器只能處理簡(jiǎn)單的二維圖形。隨著計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)的不斷發(fā)展,需要更強(qiáng)大的圖形處理器來(lái)支持更高質(zhì)量的圖形渲染。在20世紀(jì)80年代,IBM公司首次推出了具有高質(zhì)量圖形功能的顯卡,為計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。在20世紀(jì)90年代,顯卡的性能得到了進(jìn)一步提高。隨著3D圖形技術(shù)的發(fā)展,顯卡需要支持更高的分辨率和更多的顏色。在這個(gè)時(shí)期,NVIDIA和ATI等公司推出了一系列先進(jìn)的獨(dú)立顯卡產(chǎn)品,為3D游戲的興起打下了基礎(chǔ)。
進(jìn)入21世紀(jì),隨著GPU技術(shù)的出現(xiàn),顯卡不再只是簡(jiǎn)單的圖形處理器,而是一個(gè)強(qiáng)大的通用計(jì)算設(shè)備。GPU能夠加速各種計(jì)算任務(wù),包括科學(xué)計(jì)算、機(jī)器學(xué)習(xí)和密碼學(xué)等。在AI領(lǐng)域,顯卡成為深度學(xué)習(xí)、機(jī)器學(xué)習(xí)等應(yīng)用的重要工具。在云計(jì)算領(lǐng)域,顯卡將為虛擬現(xiàn)實(shí)、增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)、混合現(xiàn)實(shí)等應(yīng)用提供強(qiáng)大的計(jì)算能力。而在5G時(shí)代,顯卡將與5G技術(shù)結(jié)合,為移動(dòng)設(shè)備提供更流暢的圖形體驗(yàn)。
從2008年到2021年,獨(dú)立顯卡的平均價(jià)格整體呈平穩(wěn)增長(zhǎng)趨勢(shì),2018-2019年的時(shí)候超過(guò)了200美元。然而,受到全球缺芯、挖礦浪潮等因素的影響,顯卡價(jià)格一路飆升,到2021年已經(jīng)逼近800美元,是十多年前的4倍多。顯卡市場(chǎng)在經(jīng)歷了一段時(shí)間的高漲之后,目前正處于調(diào)整期。未來(lái)幾年,隨著技術(shù)的不斷創(chuàng)新和市場(chǎng)需求的變化,顯卡市場(chǎng)仍將保持一定的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。
二、測(cè)試項(xiàng)目
(1)溫度測(cè)試:測(cè)試顯卡在滿載情況下的溫度表現(xiàn),以評(píng)估其散熱性能。
(2)穩(wěn)定性測(cè)試:通過(guò)長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行大型游戲或者高負(fù)載的圖形軟件,測(cè)試顯卡的穩(wěn)定性和耐久性。
(3)內(nèi)存測(cè)試:測(cè)試顯卡的內(nèi)存性能,包括讀取速度、寫(xiě)入速度等。
(4)功耗測(cè)試:測(cè)試顯卡的功耗表現(xiàn),以評(píng)估其節(jié)能性能。
(5)接口測(cè)試:測(cè)試顯卡的各種傳輸協(xié)議,包括接口的電壓、電流、信號(hào)等是否符合標(biāo)準(zhǔn)。
(6)可靠性測(cè)試:測(cè)試顯卡的可靠性,包括在長(zhǎng)時(shí)間使用、高溫、低溫等環(huán)境下的穩(wěn)定性、耐久性等。
(7)風(fēng)扇測(cè)試:測(cè)試風(fēng)扇的旋轉(zhuǎn)速度、噪音、風(fēng)量、振動(dòng)、使用壽命等。
三、測(cè)試設(shè)備
1、示波器
(1)測(cè)試顯卡的供電和時(shí)鐘信號(hào):示波器可以用來(lái)觀察顯卡的供電和時(shí)鐘信號(hào)、數(shù)據(jù)信號(hào)、片選信號(hào)是否穩(wěn)定,以及信號(hào)的幅度和頻率是否符合要求。
(2)檢查顯卡的C、A、D線二極體值:示波器可以用來(lái)檢測(cè)C、A、D線的二極體值是否正常,以確定顯卡的電氣性能。
(3)判斷顯卡BIOS是否正常:用示波器測(cè)量顯卡的CS腳,正常情況下應(yīng)該有兩次波形,說(shuō)明GPU選中ROM,ROM返回?cái)?shù)據(jù)。如果沒(méi)有波形,在以上供電和時(shí)鐘,以及C、A、D線二極體值都正常的情況下,說(shuō)明GPU可能已經(jīng)損壞。如果有一次波形,說(shuō)明GPU已經(jīng)選中BIOS,BIOS未能正常返回?cái)?shù)據(jù),此時(shí)要么是BIOS有問(wèn)題,要么就是GPU已經(jīng)損壞。
(4)觀察信號(hào)的波形,并根據(jù)顯卡接口協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)分析測(cè)試結(jié)果。例如,對(duì)于HDMI接口,需要觀察視頻信號(hào)、音頻信號(hào)、控制信號(hào)等是否符合標(biāo)準(zhǔn)。
2、熱像儀
運(yùn)行顯卡測(cè)試軟件,讓顯卡在高負(fù)荷狀態(tài)下運(yùn)行一段時(shí)間,以便測(cè)試顯卡的溫度。在熱像儀中觀察顯卡的溫度情況,并記錄下顯卡的溫度數(shù)據(jù)(熱像儀支持同步數(shù)據(jù)到電腦、云臺(tái))。分析溫度數(shù)據(jù),判斷顯卡的溫度是否正常,是否存在過(guò)熱的情況。
3、功耗分析儀
(1)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)功耗:通過(guò)功耗分析儀,可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)顯卡的功耗情況,包括功耗數(shù)值和功耗變化趨勢(shì)。這樣可以更好地了解顯卡在不同負(fù)載下的功耗表現(xiàn),以及是否存在異常的功耗波動(dòng)。
(2)對(duì)比不同顯卡的功耗:使用功耗分析儀可以對(duì)比不同型號(hào)顯卡在不同負(fù)載下的功耗表現(xiàn),從而為消費(fèi)者提供參考,選擇更加節(jié)能、高效的顯卡。
(3)輔助故障排查:當(dāng)顯卡出現(xiàn)故障時(shí),使用功耗分析儀可以幫助工程師輔助排查故障原因。例如,在測(cè)試中發(fā)現(xiàn)顯卡的功耗異常升高,可能意味著顯卡存在過(guò)熱、短路等問(wèn)題,需要進(jìn)一步檢查和維修。
(4)優(yōu)化性能和降低功耗:通過(guò)觀察和分析顯卡的功耗數(shù)據(jù),可以針對(duì)性地優(yōu)化顯卡的性能和降低功耗。例如,可以通過(guò)調(diào)整顯卡的頻率、電壓等參數(shù),使顯卡在保持高性能的同時(shí),盡可能地降低功耗。
(5)評(píng)估電源性能:使用功耗分析儀可以評(píng)估顯卡搭配電源的性能表現(xiàn)。通過(guò)觀察和分析電源的輸出電流、電壓等參數(shù),可以了解電源是否能夠滿足顯卡的供電需求,是否存在過(guò)載或供電不足的情況。
4、耐候性測(cè)試儀/高低溫箱
(1)模擬惡劣環(huán)境:耐候性測(cè)試儀可以模擬出各種惡劣的環(huán)境條件,例如高溫、低溫、高濕、低濕、鹽霧、紫外等,以檢測(cè)顯卡在這些環(huán)境條件下的性能表現(xiàn)和穩(wěn)定性。
(2)評(píng)估性能衰減:通過(guò)耐候性測(cè)試儀模擬出惡劣環(huán)境條件,可以檢測(cè)出顯卡在這些條件下的性能衰減情況。例如,在高溫或低溫環(huán)境下,顯卡的性能可能會(huì)受到影響,耐候性測(cè)試儀可以檢測(cè)出這些影響并評(píng)估出性能衰減的程度。
(3)預(yù)測(cè)使用壽命:耐候性測(cè)試儀可以通過(guò)模擬惡劣環(huán)境條件來(lái)預(yù)測(cè)顯卡的使用壽命。通過(guò)測(cè)試顯卡在不同環(huán)境條件下的性能表現(xiàn)和穩(wěn)定性,可以得出顯卡在使用過(guò)程中的性能衰減趨勢(shì),從而預(yù)測(cè)其使用壽命。
(4)評(píng)估耐候性能:耐候性測(cè)試儀還可以評(píng)估顯卡的耐候性能,即顯卡在各種環(huán)境條件下的適應(yīng)性和穩(wěn)定性。例如,在鹽霧環(huán)境下,顯卡的電路和接口可能會(huì)受到腐蝕,耐候性測(cè)試儀可以檢測(cè)出這些影響并評(píng)估出顯卡的耐候性能。
(5)指導(dǎo)設(shè)計(jì)和優(yōu)化:耐候性測(cè)試儀的測(cè)試結(jié)果可以為顯卡的設(shè)計(jì)和優(yōu)化提供指導(dǎo)。例如,通過(guò)測(cè)試結(jié)果可以發(fā)現(xiàn)顯卡的某些部件或材料在某些環(huán)境條件下可能會(huì)出現(xiàn)問(wèn)題,從而需要在設(shè)計(jì)或生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行改進(jìn)或替換。
5、振動(dòng)臺(tái)
(1)模擬振動(dòng)環(huán)境:振動(dòng)臺(tái)可以模擬出各種振動(dòng)環(huán)境,例如隨機(jī)振動(dòng)、正弦振動(dòng)、沖擊振動(dòng)等,以檢測(cè)顯卡在這些環(huán)境條件下的性能表現(xiàn)和穩(wěn)定性。
(2)評(píng)估抗振性能:振動(dòng)臺(tái)還可以評(píng)估顯卡的抗振性能,即顯卡在各種振動(dòng)環(huán)境下的適應(yīng)性和穩(wěn)定性。例如,在隨機(jī)振動(dòng)環(huán)境下,顯卡的電路和接口可能會(huì)受到不同頻率和幅度的振動(dòng)影響,振動(dòng)臺(tái)可以檢測(cè)出這些影響并評(píng)估出顯卡的抗振性能。
6、高精度源載一體機(jī)/雙向電源
(1)提供穩(wěn)定的供電:能夠提供穩(wěn)定的電壓和電流,以確保顯卡在測(cè)試過(guò)程中得到可靠的供電。這對(duì)于測(cè)試顯卡的性能和穩(wěn)定性非常重要,因?yàn)楣╇姴环€(wěn)定可能會(huì)導(dǎo)致顯卡出現(xiàn)故障或性能下降。
(2)模擬不同負(fù)載條件:可以模擬各種負(fù)載條件,例如輕載、滿載、過(guò)載等,以檢測(cè)顯卡在不同負(fù)載下的性能表現(xiàn)和穩(wěn)定性。通過(guò)模擬不同的負(fù)載條件,可以評(píng)估顯卡的電源設(shè)計(jì)和功耗管理性能。
(3)測(cè)試電源效率:可以測(cè)量顯卡的電源效率,即顯卡的功耗與電源輸出功率的比值。通過(guò)測(cè)試電源效率,可以評(píng)估顯卡的能源利用效率,以確定其是否符合節(jié)能和環(huán)保的要求。
(4)測(cè)試電源故障:可以模擬電源故障,例如過(guò)電壓、欠電壓、斷電等,以檢測(cè)顯卡在電源故障情況下的性能表現(xiàn)和穩(wěn)定性。通過(guò)測(cè)試電源故障,可以評(píng)估顯卡的電源設(shè)計(jì)和保護(hù)電路的可靠性。
(5)支持多路測(cè)試:可以定制型號(hào),同時(shí)對(duì)多塊顯卡進(jìn)行測(cè)試。這樣可以提高測(cè)試效率,減少測(cè)試時(shí)間,以便更好地評(píng)估顯卡的性能和穩(wěn)定性。