集成显卡优化之葵花宝典 性能最高升91%

　　写在前面：本篇提到的思路或是方法，作为集显主板硬件优化的技术，原则上适用于所有集显主板，笔者将力图讨论技术本身而不是硬件本身；但由于任何硬件技术都存有相应的硬件载体，因而出现带有主板生产商自身特征的信息是不可避免的，对此大家仅作参考，而在行文的过程中笔者也将尽量回避。

　　基于用户认可度和产品行情这两个方面，笔者将讨论重点设定为AMD 790GX芯片组，对于这款号称“史上最强规格”的集显芯片组，各大传媒上的介绍可谓是汗牛充栋------笔者就此略过，只提关键性的一点：相较于其前代780G芯片组，790GX芯片组普遍采用了板载显存的做法，由于板载显存的引入，由此导致了超频后花屏的现象，提升性能的同时解决花屏现象，显然这也是优化集显的主旨所在，故在本篇就其方法也有所得及。

　　但是，作为一门较为系统的技术，所牵涉的内容是比较繁杂的，要对进行一一细致的论述，显然是不十分现实的；因此，笔者在本篇主要立足于“授人以鱼，不如授之以渔”，从原理入手，既讲方法，对优化的思路也有所涉及，力求读者朋友牚握相关方法的同时，也能明白方法所依托的原理。

　　为了读者们能够有一个较清楚的认识，先进行理论探讨，深化认识之后，再进行技术操作。

　　从理论上来看，集成显示核心与一般的显卡的工作原理是一样的。为三部分：数据处理（GPU）、数据存储（显存）与数据传递（总线），差别就在于各部分所依托的硬件载体不同；如图1所示，对K8/K10架构而言，板载GPU与CPU之前通过HT总线互连，GPU通过访问集成在CPU内部的内存控制器，读取被共享为显存的内存中的数据。如此，按提升独显性能的常规思路，只需提升GPU的数据处理能力，并同时提升数据传输的带宽，即可获得性能上的提升；同理，用同样的思路，也可以提升集显的性能。

图1 NV的C51芯片组架构图

　　从硬件上来看，集显工作部分实体为：计算部分，即板载的显示核心GPU；数据传输部分，对于K8/K10平台而言是HT总线，Intel平台为FSB前端总线；数据存储部分，为共享为显存的内存。这样，由前面的讲解，将自然地推导出这样的规律：只需提升显示核心和内存的频率就可以实现集显性能的提升。---这无疑是正确的，但却不是全部----实际操作发现，简单的套用所带来的性能提升十分有限。

　　原因何在？答案是HT总线。，出于习惯地将集成显示等效为独立显卡，却忽视了另一至关重要的因素，那就是数据传输。我们知道，AMD自754平台开始，抛弃了前端总线架构，转而使用HT总线作为CPU与其他芯片进行数据交换的载体，由于工艺的原因，早期的K8系列主板并不能承受过高的HT总线，这导致绝大数的用户都习惯性将HT总线倍频降低，以提高CPU的外频表现。由于忽视了集显数据传输也同样依托于HT总线，从而导致虽然GPU的数据处理能力提升，内存可提供的数据带宽攀升，但两者之间的数据交换通道地是十分狭隘-----这显然好比水库要泄洪，虽然河道十分宽阔，但是闸门的开口太小，泄洪无法高效进行。

　　笔者于2007年使用A690G芯片组偶然之间的发现存在这样的规律，并在之后的一段时间沉迷于对于这一发现的证明与拓广之中。相对于人们常识性地提升核心与内存频率的方法而言，这个发现确实是更具备本质性，因为它不仅是为理论解释提供了素材，也为集显优化技术提供了指导。

　　经过漫长的测试，根据集显三个组成部分的对应因素，将影响集显性能的因素按影响因子由大到小排列为：集成显示核心频率＞HT总线频率＞内存频率与内存参数＞CPU主频。需要指出的是，对于不同的平台，各个因素的影响因子并不一致，但是其顺序的非列却是基本一致的。与此同时，在这需要更正一个人们长期以来的成见，即认为CPU主频几乎不影禹集显的性能，---对于INTEL平台这也许是成立，但对于AMD平台而言，由于CPU频率攀升带来内存访问延迟的降低以及内存带宽的提升----这在某种程度等效于提高内存频率和优化时序---同样也能带着集显性能的提升。

　　790GX集显的优化操作立足于两点：第一，由于790GX对带宽的要求较高，显示带宽的提升带来的性能提升是十分巨大的，这就意味着人，搭载K10（HT3.0）处理器的790GX平台，相对于搭载K8处理器（HT总线为2.0）的平台，将获得更高的性能表现；第二，790GX板载显存所带来的影响是两面的，虽然可以带来性能的攀升，但同时也引入超外频时花屏的现象（关闭板载显存虽然可以根除花屏现象，但却不是理想的优化集显的方法）。

图2 790GX的架构图

　　因此，优化的重点就必然紧在这两个方面：提升带宽和解决花屏现象，其中首要解决的就是显卡花屏现象，因为超外频时花屏现象不解决，外频无法提升，HT总线频率和内存频率都无法得到提升。在得出结论之前，笔者就手头上的一块790GX主板进行实现一个试验。作一点补充，该主板板载容量128M，默认频率为1066的三星颗粒显存。

图3 板载三星1066显存颗粒
　笔者能过BIOS内选定某一显存分频，然后在windows下软拉提高外频，得到某显存外频下对应的最高不花屏外频数值，列表1。

显存分频/ Mhz

533

400

350

333

210

260

298

310

　得到计算最高外频的线性公式：

　　最高外频=板载显存极限频率÷(BIOS内显存分频/cpu的默认外频)×2。

　　其中，BIOS内显存分频一般为400Mhz、533Mhz、667Mhz这几个选项;K8/K10 CPU的默认外频为200Mhz;板载显存的最高频率可以按照板载显存默认频率稍微放大（厂商出于稳定性的需要，会保留一定的余量）。当然也可以根据如下方法得显存极限频率:

1. 在BIOS将显存频率设为一定值，比如说我们可以设成400Mhz（等效于800Mhz）。

2. 以10Mhz为步进逐级提升外频，至花屏为止，然后此基础上将外频降低10Mhz，使用二分法求得在此设定下最高外频。例如我们假定主板在270外频下花屏，取260与270之平均值265Mhz，观察是否花屏；如不，则取265与270之均值，如花屏，则取265与250的平均值。如此循环，直到外频不变。

3. 记录下此时的外频值，按照前面所提的反推。假定主板在265外频不花屏，则此显存的最高频率为：265×（400÷200）×2=1060Mhz.

　　如此，则可以根据此显存频率求得不同显存频率设定下的最高外频。

图4 显存频率选项

　　不难发现，板载显存体质越好，在相同的设定下极限外频就越高，这也就是为何板载DDR3的主板具备更好的外频表现的原因所在；那么对于板载DDR2显存的主板的用户，就没有什么别的方法可以提升外频了么？结论是NO!具体方法有二：

1. 通过要求厂商在BIOS内增加显存频率333Mhz甚至更低的选项,按照公式，BIOS内显存频率设定值越低，开启板载的极限外频就越高；

2. 软改显存频率，最新的AMD OverDrive2.0.14软件提供了显示核心和显示频率的调节功能。使时需要注意的是，一定在在BIOS内将显示核心频率设定置为默认。

图5 AOD软件调节界面

　　有了前面的前面的准备工作，这样我们就可以根据需要选定自己需要的外频值，寻求最优的设定参数。

　　外频设定：对于影响集显性能五大项目，其中集卡核心频率和内存的参数是独立的，调其中任意一个项目不会影响其他项目，而另外三项却是相互关联，三者的组合起来将产生多种设定；对于优化者而言，自然是希望各个参数均是极优的，以达到理想的性能，然而在实际中并非所有的最优参数所由一种设定实现-----这样，就需求寻找各个互相制衡中的参数的平衡点。

　　举例而言，对一颗极限在3.4G的K8 CPU，我们该如何选择外频和倍频的配置，既能发挥出内存的性能，又能让HT总线足够高。这需要相当的技巧，并且需要根据具体情况进行具体的分析。假定内存足够好，6分频比是最理想的，此时内存频率为3400÷6=566，等效为1132Mhz，当然前提是内存能够在该频率下稳定；接下来就需要选持合适的外频，是选择261*13，还是340*10，或是400*8.5，以提升HT总线频率为标准：HT总线为5X，如果主板能够承受2000Mhz的HT总线频率（实际上790GX主板具备此种能力），显然是外频越高越好；于是就得到这样的一组参数：外频400、倍频8.5、内存分频（不是分频比）为DDR667、HT总线倍频为5X（或1000Mhz）---一个初步的优化方案形成。

　　因此可以总结出如下思想方法：首先，熟知CPU、内存和主板的三者体质，这是优化的前提；第二，HT总线倍频保持为5X，根据CPU频率选持合理的外频和倍频，理论上是倍频越低越好，以得到高外频；第三，根据倍频和内存体质选择合理的分频比，继而设定相应的分频。

　　内存优化：由于各厂商推出的BIOS中内存参数选项不尽相同，所以难以统一论述，只以memset为例，对部分重要的参数进行讲解，得出这些参数的影响规律花费的时间无疑是最多的。

图6 Memset软件

　　对于tCL、tRTC、tRP、tRAS、tRC几个参数，大家是十分熟悉的,这即是大家熟悉的“大参”，不待我说，在不影响稳定的前提下，尽量将延迟优化至最低。对比测试发现，tCL的影响因子是最大的，因而保证稳定性的前提下，首先考虑优化该参数。

　　而对于一些小参，大家想必是十分陌生的，现将最重要的几个小参罗列出来：

Refresh Mode Select（tRC）： 该参数对带宽的影响十分严重；将其设为15.6us（内存默认为7.8us），将带来3D性能十分显著地提升。

Write to write delay(tWRWR)：其对性能影响的程度不亚于tRC，黙认为2，将其设为1可带来集显性能的显著提升。

Read/Write Queue Bypass：该参数对于带宽有一定的影响；默认为8X，值设为16X性能较优。

Queue ByPass Max：对带宽有一定影响；默认为7，值越大越好，推荐设为10以上。

Max Asynchrone lantency：默认随主板不同而不同；越小越好，一般不能低于6ns，7ns是笔者主板的合适值。

Idle Cycle limit：根据主板不同而不同，默认为16，实际上可以设为64或更大，对性能有轻微的影响。

　　至于其他参数，对性能的影响并不是十分明显。按照值越小，性能越好的思路优化即可。

板载显存优化：对显存的工作模式以及相应参数的设定，将极大提示集显性能。

优化思路如下：

1. 必须开启板载显存。经多次测试对比发现，对于K8平台而言，开启板载显存将带来14%左右的性能提升；

2. UMA-SP Interleave Mode（板载显存-共享内存交互模式）设定为Inter leave ratio（显存与共享显存之比）为1：3，Inter leave size（显存容量）为128M，该参数性能最佳。

3. 对比测试发现，在系统内存为2G的条件下，共享内存设为512M性能最优。

Inter leave size设定

Inter leave ratio设定

附：以上每个参数的对照测试均进行三遍以上，其真实性应是毋庸置疑的。

　　通过笔者的反复调试，最终在373外频，9倍频，HT总线频率1865Mhz，内存频率1120Mhz，显示核心为1090Mhz下，将3D Mark06成绩提升至2684分；而一颗搭配5000+，2G双通道DDR800内存的790GX主板的默认成绩约为1400分左右，性能幅度提升喜人。

　　至此，本文的介绍即已告一段落。超频无止境，技术的进步是永不会停止的，在这个技术更新日新月异的时代，希望笔者一篇小说，能为读者朋友们的集显优化策略提供一点浅薄的参考，也希望各位读者朋友不吝赐教，以期技术共同进步。