流暢、逼真的繪圖技術是遊戲和視覺應用程式領域不可或缺的要素，例如影片編輯、3D 建模或醫療影像。影片隨機存取記憶體 （VRAM） 是實現視覺榮耀的核心，是圖形處理的關鍵要素，在提供身歷其境的體驗方面扮演了關鍵角色。VRAM 可以處理大量資料，並快速存取材質和渲染資訊。
什麼是 VRAM？
視訊隨機存取記憶體 （VRAM） 是一種特殊的 RAM，用於圖形處理單元 （GPU），用於儲存電腦顯示器的影像資料。它專門處理應用程式的圖形需求，如電玩遊戲和影片編輯軟體。它直接與顯示卡整合，可作為 GPU 與顯示器之間的高速緩衝。
什麼是 RAM？
為了更了解 VRAM，請務必將其與一般 RAM 區分開來，一般 RAM 是電腦的主要記憶體系統，用於儲存 CPU 快速存取所需的資料和指令。一般 RAM 是一種通用記憶體，專為處理運行應用程式所需的各種任務而設計。
什麼是 GPU？
GPU 是一種專門的電子電路，專為加速影像和影片渲染而設計。與一般用途處理器的 CPU 不同，GPU 經過最佳化，可同時處理任務，使其在處理圖形密集型作業時更有效率。
VRAM 說明
VRAM 與 GPU 搭配使用，可儲存和管理在螢幕上渲染影像所需的圖形資料。當遊戲或視覺應用程式執行時，GPU 會從 VRAM 中擷取材質、幾何形狀、著色器和其他圖形資產。GPU 接著會處理這些資料並呈現最終影像，然後傳送至顯示器供使用者查看。
VRAM 如何運作？
VRAM 採用平行架構，可同時讀取和寫入資料。如此一來，資料存取和操作更快速，這對即時渲染至關重要。VRAM 的高頻寬和低延遲有助於提供流暢且無延遲的圖形效能。
VRAM 的元件
VRAM 由多個記憶庫或模組組成，使其能夠並行存取資料，進一步提升其效能。VRAM 最常見的類型包括圖形雙倍資料速率 （GDDR） 和高頻寬記憶體 （HBM），在速度和電源效率方面各有不同優勢。
GPU 緩衝記憶體 GPU
VRAM 的主要角色之一是作為 CPU 和 GPU 之間的緩衝區。當 GPU 以比 CPU 更快的速度處理圖形資料時，VRAM 會儲存必要的資料，確保 GPU 永遠不會因工作而用盡，從而避免圖形化的假影，如間斷和撕裂。
VRAM vs. GDDR vs. HBM
圖形雙倍資料率 （GDDR） 和高頻寬記憶體 （HBM） 是 VRAM 的類型。GDDR 提供更高的頻寬，但消耗更多電力，而 HBM 則提供更大的頻寬，同時降低耗電量，因此非常適合高效能顯示卡。
GDDR 與 HBM 之間的選擇取決於顯示卡的特定需求，以及現有應用程式。主流顯示卡與一般遊戲需求，GDDR 記憶體在效能與成本之間取得了良好的平衡。它提供足夠的頻寬，可處理大多數遊戲需求，而不需像某些高階選項一樣耗電。高階遊戲與專業繪圖應用程式通常需要更多頻寬與能源效率。這就是 HBM 的亮點，提供無與倫比的效能，同時持續控制電力消耗。
VRAM vs. RAM
如前所述，RAM 是整個系統的通用記憶體，而 VRAM 則是特定於 GPU。與 RAM 不同，VRAM 經過最佳化處理圖形資料，在將資料交付給 GPU 時速度更快。
RAM 是一般用途，記憶體較慢
雖然 RAM 可以處理各種任務，但繪圖處理速度比 VRAM 慢。因此，VRAM 對於需要即時渲染和高品質視覺效果的應用程式而言至關重要。
VRAM 專用於 GPU
與在各種系統元件中共用的 RAM 不同，VRAM 專用於 GPU。這種獨家配置可確保繪圖處理器擁有必要的資源，以流暢且高效地渲染。
如何提升 GPU VRAM？
與其他可以超頻或升級的電腦元件不同，VRAM 無法直接增強。顯示卡上的 VRAM 數量是固定的，如果不更換整個 GPU，則無法增加。
如何增加影片 RAM？ 購買新的顯示卡
如果您需要更多 VRAM，唯一的解決方案是購買 VRAM 容量更大的新顯示卡。這就是為什麼在 PC 建置或升級時選擇正確的顯示卡如此重要的原因之一。
材質壓縮、動態載入與記憶體管理
現代遊戲使用各種技術來優化 VRAM。三種主要技術是材質壓縮、動態載入，以及精密的記憶體管理演算法。我們來簡單看看每一個。
材質壓縮
材質是應用於 3D 模型的影像，提供表面細節與真實感。高品質材質可能會消耗大量的 VRAM，影響效能，並限制一次可載入的獨特材質數量。材質壓縮演算法可有效壓縮材質，減少記憶體空間，同時保持視覺擬真度。透過使用材質壓縮，開發人員可以在 VRAM 中儲存更多材質，從而在遊戲和應用程式中獲得更佳的效能和視覺多樣性。
動態載入
動態載入是一種技術，例如材質、型號和音訊等資產僅在需要時才載入 VRAM，並在不再使用時卸載。在開放式遊戲或大型環境中，由於記憶體限制，無法同時將所有資產載入 VRAM。相反地，動態載入讓遊戲或應用程式能在玩家在遊戲世界中移動或遇到新元素時，即時載入資產。這種方法優化了 VRAM 的使用，確保記憶體中隨時只存在必要的資產，從而降低了記憶體的整體開銷。
記憶體管理
記憶體管理是在顯示卡上有效分配和處理記憶體資源，以確保最佳的 VRAM 使用率，並對渲染所需的資料進行一致的 GPU 存取。記憶體管理技術涉及追蹤目前使用多少 VRAM、GPU 主動需要哪些資料，以及哪些資料可以安全釋出以釋放空間。記憶體管理也包括策略，例如優先處理關鍵資產、在必要時在 VRAM 和系統 RAM 之間切換資料，以及使用快取系統來減少資料存取延遲。有效的記憶體管理可確保效能更順暢、降低載入時間，並防止 VRAM 用盡所造成的圖形故障。
多少 VRAM 足夠？
所需的 VRAM 數量取決於特定應用程式及其運作的解析度。對於大多數遊戲和一般視覺應用程式，通常認為具備 6GB VRAM 的顯示卡已足夠。
如何查看遊戲需要多少 VRAM
若要查看遊戲需要多少 VRAM，請諮詢遊戲開發人員提供的系統需求，或使用軟體工具分析遊戲對硬體的需求。
機器學習需要多少 VRAM？
令人驚訝的是，最強大的 GPU 對 AI 工作負載的需求很高，而其中很大一部分的成本是由於 VRAM 所致。AI藝術家若能管理至少 16GB 的系統 VRAM，效能將大幅提升。
結論
VRAM 在現代遊戲和視覺應用程式中扮演關鍵角色，確保高品質繪圖順暢有效地呈現。隨著繪圖技術的不斷進步，VRAM 仍是提供身歷其境和令人屏息的視覺體驗的關鍵。無論您是重度遊戲玩家還是專業影片編輯，了解 VRAM 的重要性，可以幫助您在選擇或升級顯示卡時做出明智的選擇。
