像素填充率

填充率有分像素填充率,紋理填充率,多邊形填充率，像素填充率是指的是顯卡在一秒鐘內可以渲染以屏幕和寫入顯存的像素數量，或者在紋理填充的情況下，GPU可以在一秒內映射到像素的紋理貼圖元素（紋理元素）的數量。像素填充率以百萬像素每秒或千兆像素每秒（在較新的卡的情況下）給出，並且它們通過將圖形處理器單元的時鐘頻率乘以光柵輸出單元（ROP）的數量而獲得（GPU）的視頻卡並且通過將紋理映射單元（TMU）的數量乘以圖形處理單元（GPU）的時脈頻率來獲得紋理填充率。紋理填充量以每秒兆或千兆像素為單位給出。然而，關於如何計算和報告填充量沒有完全的一致意見。其他可能的方法是：將像素管線的數量乘以時鐘頻率。這些乘法的結果對應於理論數字。實際填充率取決於許多其他因素。過去，填充率已被用作ATI和NVIDIA等顯卡製造商的性能指標但是，隨着圖形應用程序瓶頸的轉移，填充率作為衡量性能的重要性下降了。例如，今天，統一着色器處理單元的數量和速度受到關注。

通過透視可以增加場景的複雜性，這種情況發生在 當一系列場景非常複雜時（每個場景必須繪製許多像素），該序列的幀速率可能會下降。在設計圖形密集型應用程序時，可以通過查看在應用程序以較低分辨率或較小窗口運行時幀速率是否顯著增加來確定應用程序是否為滿量程限制（或着色器受限）。 ^[1] 

雖説大多數PC用户都並不把PC當作遊戲平台，但市場是多元化的，PC遊戲玩家在PC平台數量上是少數，但在DIY市場卻是非常重要的一個組成部分。試想，沒有了PC玩家，DIY市場會平淡很多，最起碼顯卡市場決不會像現在這麼受重視。

對於遊戲玩家來説，圖形性能非常重要，顯卡的重要程度甚至超過了CPU。這也導致了很多遊戲玩家的配置預算中，顯卡佔去了很大一部分，有時玩家的顯卡價格甚至超過了CPU價格的一倍。由此可見，圖形性能對於遊戲玩家的重要程度。

無論是DirectX9時代的渲染管線、頂點單元，還是DirectX10時代的統一渲染單元，像素填充率都是一款顯卡圖形性能最重要的衡量指標之一。

簡單的説，一款顯卡的性能由“像素填充率”和“顯存帶寬”兩個部分構成。“像素填充率”衡量的是顯卡的圖形運算能力，“顯存帶寬”衡量的是顯卡的數據傳輸能力。

像素填充率的公式是：像素填充率=渲染管線數量×核心頻率

上面這個公式是DirectX9顯卡的像素填充率計算方法，DirectX10顯卡的像素填充率計算公式為：

像素填充率=SP數量×核心頻率÷2÷1000單位：MPixel/S（每秒百萬像素），或者GPixel/S（每秒十億像素）

按照DirectX10顯卡的像素填充率公式，可以算出當今DirectX10顯卡的像素填充率都是多少。

這個表格是各顯卡的像素填充率理論值，實際顯卡的頻率都和公版頻率有出入，不能直接套用。而且決定一款顯卡圖形性能的還有其他因素，顯存規格、紋理填充率等等。

在DirectX11來臨的大趨勢下，全新的Directx11顯卡也降臨於世，由於Directx11添加了對Tessellation（鑲嵌）技術的支持使得顯卡結構發生鉅變，也使得像素填充率的計算公式又增加了，即像素填充率=核心頻率X光柵單元數量/1000。單位：GPixel/S或billion/sec（每秒十億像素）。

綜合來説，NVIDIA顯卡的特點是SP數量較多、SP頻率較高，而且NVIDIA顯卡的紋理單元普遍比AMD顯卡的紋理單元多了一倍，9800GX2比HD3870X2的紋理單元更是多了3倍，因此這個像素填充率排名只是衡量指標之一而已。

9800GX2的像素填充率高於HD3870X2，這可以解釋9800GX2略佔優勢的原因，但9800GX2和HD3870X2的顯存規格基本相當，可以説是顯存規格限制了它們的差距進一步拉大。但從市場的角度來説，9800GX2的價格是HD3870X2的1.6倍，9800GX2的性價比反而較低。

9800GTX、8800GTS、8800GT的像素填充率都明顯高於HD3870，甚至8800GS的像素填充率也高於HD3870，但8800GS的顯存規格很弱，這使得HD3870的實際性能要高於8800GS。9600GT的像素填充率雖然較低，但9600GT的顯存規格很高，這使得9600GT的性能和HD3870非常接近。

8600GT的像素填充率雖然高於HD3650，但市場上499元的8600GT的頻率普遍都比較低，甚至只有450MHz，如此的話8600GT的實際填充率就降到了7.2 GPixel/S，明顯低於HD3650。 ^[1] 

像素填充率由顯示核心的規格決定，也就是顯示核心的運算能力，但要把GPU的運算能力全部發揮出來，還需要良好的傳輸通道，也就是搭配合理、不至於形成瓶頸的顯存規格來決定，最重要的衡量指標就是顯存帶寬。

顯存帶寬的計算公式：顯存帶寬=顯存頻率×顯存位寬÷8

影響顯存帶寬的因素是顯存位寬和顯存頻率，顯存容量的價值體現在容納運算數據的容量上，最典型的體現就是高頻率、低顯存容量的顯卡在低分辨率時會優於低頻率、高顯存容量的顯卡。顯存頻率越高越好，顯存容量越大越好，但畢竟有個限度，它們的最佳搭配是：顯存容量=顯存位寬×2

顯存帶寬由顯存位寬決定，顯存位寬由顯存顆粒決定。一般的顯存顆粒封裝模式有3種：TSOP、QFP和BGA。其中TSOP和QFP的封裝模式是每顆顯存顆粒都是32bit位寬，BGA封裝的顯存顆粒都是16bit位寬。如果是4顆TSOP封裝顯存顆粒，那麼顯存位寬就是4×32bit=128bit，如果是4顆BGA封裝顯存顆粒的話就只有4×16bit=64bit了。

不言而喻，BGA封裝的顯存顆粒比較便宜一些。

顯存帶寬要跟的上GPU的運算能力，如此才能保持快速車道的暢通，顯卡的實際性能才能發揮至最大。如果像素填充率高、而顯存帶寬低的話，那麼顯卡的實際性能會被顯存帶寬所拖累，最典型的例子就是HD3690，像素填充率和HD3850相當，但顯存帶寬只有HD3850的一半，實際性能自然是天差地遠。

相對來説，NVIDIA顯卡的顯存頻率較高，AMD顯卡的顯存頻率較低，這主要是由於各自的像素填充率導致的。AMD顯卡的顯存帶寬和像素填充率的比例大體接近2：1，而9800GX2、9800GTX、8800GTS、8800GT和8800GS的這個比例卻低於2：1，因此NVIDIA在高端顯卡的顯存頻率上要求很高。 ^[1]