![GPU](https://img.sysgeek.cn/img/2023/03/shared-gpu-memory-1.jpg)
独立显卡会带有视频随机存取存储器(VRAM)也就是我们平常所说的——物理显存,其作用与物理内存 RAM 对于 CPU 一样。VRAM 会从磁盘中直接加载纹理、着色器和其他图形数据,并将它们传递给 GPU 用于渲染输出。
显卡的物理显存 VRAM 是有限的,如果执行需要大量显存的任务,GPU 很有可能将 VRAM 耗尽。在这种情况下,就会开始调用系统物理内存(RAM)的一部分空间,作为虚拟的显卡内存(虚拟显存)来使用,在 Windows 系统中即标示为「共享 GPU 内存」。
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为什么 GPU 需要「专用 GPU 内存」或「共享 GPU 内存」
与串行处理器 CPU 不同,GPU 需要并行处理许多图形任务以渲染图形。单个渲染需要多个纹理、着色器、光照元素等。为了正确而快速地渲染输出,需要许多并行运行的核心来处理这些元素。
CPU 是一种串行处理器。它是按照一个指令一个指令的顺序执行的,一次只能处理一个任务。但是,在操作系统层面,CPU 表现出同时执行多了个任务(即多任务),其实是通过在多个任务之间快速地切换实现的,让用户以为 CPU 像是同时执行了多个任务(其实是错觉)。
而在对这些元素进行处理之前,GPU 必需事先从磁盘获取它们,这就是「专用 GPU 内存」 的用途。VRAM 模块从存储设备非常快速地访问所有数据,并创建类似缓冲管道的方式将它们推入 GPU 进行渲染运算。
![物理显存 VRAM](https://img.sysgeek.cn/img/2023/03/shared-gpu-memory-2.jpg)
如果专用的 VRAM 模块没有空闲来执行这个任务,计算机就必须使用物理内存 RAM 的一部分作为虚拟 VRAM 即「共享 GPU 内存」。
- 物理显存 = VRAM = Windows「专用 GPU 内存」
- 虚拟显存 = 虚拟 VRAM = Windows「共享 GPU 内存」
大多数集成显卡(iGPU)没有专用的物理显存或只有有限的 VRAM 容量。因此,如果您的计算机有 iGPU,Windows 肯定会在大多数图形处理过程中使用「共享 GPU 内存」。
![GPU 内存 = 专用 GPU 内存 + 共享 GPU内存](https://img.sysgeek.cn/img/2023/03/shared-gpu-memory-3.jpg)
简单来说就是,Windows 会在物理显存/「专用 GPU 内存」不够用或只有集成显卡的情况下,将物理内存 RAM 当作 GPU 的虚拟显存/「共享 GPU 内存」来使用。
「共享 GPU 内存」与「专用 GPU 内存」有什么不同
只要不是非常旧的 GPU,图形处理器(显卡)的 VRAM 都是计算机系统中最快的设备。当谈到速度时,物理内存 RAM 都要排在其后吃灰。因此,「共享 GPU 内存」永远不能提供「专用 GPU 内存」一样的性能。
此外,VRAM 模块是图形处理器的一部分,并与 GPU 核心紧密相关,而物理内存 RAM 需要使用 PCIe 连接将数据发送到 GPU 核心,这进一步影响了「共享 GPU 内存」的性能。
![共享 GPU 内存示意](https://img.sysgeek.cn/img/2023/03/shared-gpu-memory-4.jpg)
每当 Windows 需要使用到「共享 GPU 内存」时,它就会占用部分物理内存来充当虚拟显存。这就意味着 Windows 可用 RAM 将减少,可能导致性能下降或其他硬件(如 CPU 或 GPU)无法达到预期最佳性能。因此,如果您的计算机需要处理大量图形任务,最好使用具有足够 VRAM 的独立显卡。
我应该配置「共享 GPU 内存」吗
有些主板可能在 BIOS 中有配置「共享 GPU 内存」的选项,但无论是否有足够的物理显存,都不建议更改此设置。
如果有足够的 VRAM 可用,Windows 在非必要时不会使用「共享 GPU 内存」功能。即使使用,也不会直接将一半物理内存保留待用,而是只保留其使用的部分。因此,用户完全没有必要去更改设置,毕竟 Windows 也不傻。
在考虑到「专用 GPU 内存」不足的情况,Windows 则会自动从 RAM 中分配必要的空间作为「共享 GPU 内存」空间。这个空间的部分将在被 GPU 保留时充当「虚拟 VRAM」,在其他情况下则作为 RAM。
Windows 系统的自动分配机制考虑了所需 RAM 和 VRAM 之间的平衡,因此最好不要去手动设置。否则,在运行图形密集型应用程序时,可能会遇到系统崩溃或延迟增加。
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