第6章 显卡和显示器 6.4.2-6.4.3（教案）-《计算机组装与维修》（电工版第4版）【上好课】

《第6章　6.4.2-6.4.3 N 卡与 RTX 4000》教案 课题 第6章　6.4.2-6.4.3 N 卡与 RTX 4000 课 型 新授课 课 时 2课时 授课班级 计算机应用及相关专业 授课时间 90mins 授课教师 ________ 教材分析 本节选自《计算机组装与维修》（电工版第4版）第6章 显卡和显示器 6.4.2—6.4.3，对应教材印刷页 151—158。知识目标是了解显卡的细分市场、理解 GPU 市场定位规则；能力目标是掌握不同定位的显卡产品与 CPU 性能匹配思路，并能根据预算和需求制定配置方案。 （1）6.4.2 N 卡主线：先看产品线三档（入门级 GTX 1650／GTX 1660／RTX 3050／RTX 3060，实用型 RTX 2060／RTX 3070，发烧级 RTX 2070／RTX 2080／RTX 3080／RTX 3090），再按三档分别读表6·6、表6·7、表6·8，并借图6·20—图6·27 认识代表卡。 （2）6.4.3 主线：RTX 4000 系列的发布时间与家族构成（表6·9），以及用上一代参数表估算 RTX 4080 性能的方法（图6·28）。 （3）素材说明：本节教材插图 9 张（图6·20—图6·28）＋原表 4 张（表6·6／表6·7／表6·8／表6·9），三张 NVIDIA 参数表在教材中均跨两页，课件取首页部分并在讲解中注明续表页与续出行名。 学情分析 （1）知识储备：学生已在 6.1—6.4.1 学过显卡结构、分类、九项性能指标、选购原则与技巧，以及 A 卡三档定位；能读懂显存类型、位宽、带宽等参数，也会用 GPU-Z 读数。 （2）能力与困难：容易在四处出错——一是记混三档型号的归属；二是把「Ti」当成换代；三是读参数表只看一列、不做同档横向比较；四是忽略供电接口与电源功率的匹配。教学对策：一条「先定档 → 再读表 → 后比参数」的读表链、三次参数表横向比较、一次「这张卡要配多大电源」的课堂判断。 教学目标 【知识目标】说出 N 卡三档定位与各档代表型号；说出「Ti」版本的含义；说出 RTX 3070 Ti 与 RTX 3090 的关键参数；说出 RTX 4000 系列的发布时间与家族构成；说出估算 RTX 4080 性能的方法。 【能力目标】能读懂 GPU 参数表并横向比较同档产品；能用 GPU-Z 检测本机显卡并解读数据；能根据显卡功耗与供电接口判断所需电源与配件。 【素养目标】建立按需选配、量入为出的消费观念（教师设计）；理性看待行情波动，不被「后缀」与「价格」牵着走；了解七彩虹、影驰等国产板卡品牌的成长。 教学重难点 【教学重点】N 卡三档定位与代表型号；「Ti」版本的含义；RTX 3070 Ti 与 RTX 3090 的关键参数；RTX 4000 系列的发布与 RTX 4080 的性能估算方法。 【教学难点】一是三档型号多、容易记混，需要靠参数表横向对比来固化；二是「Ti」不是换代而是同档小幅加料，学生容易高估；三是公版小 PCB 板与 12Pin 小接口的因果关系；四是新卡未上市时如何用上一代参数估算性能。 教学方法 演示法、对比辨析法（三档横向比较、RTX 2000 与 3000、RTX 3090 与 3090 Ti、4080 与 3090）、参数表解读法、案例判断法、任务驱动法、小组合作法。以「查一款在售显卡的参数并判断它属于哪一档」为主线任务。 课前准备 教师准备：课件、投影设备、四张显卡参数表（打印或截图）、GPU-Z 软件与一台装有独立显卡的计算机、一份整机配置单（含电源功率与供电接口）。学生准备：预习印刷页 151—158；复习 6.4.1 的 A 卡三档定位；记下自己机器上显卡的型号与电源功率。 教学媒体 课件、投影设备、四张显卡参数表、GPU-Z 软件、独立显卡实物、整机配置单。 教学过程 教学环节 教师活动设计 学生活动设计 设计意图 活动一： 6.4.2 入门级 · 三档定位与参数表读法 【情境导入】同价位两张 N 卡摆在面前：一张型号带「Ti」、一张不带，参数表上看着差不多，价格却差几百元。销售说「Ti 就是加强版」，可到底加强了哪里？请学生先猜，课末再回看。 讲清行业格局与产品线：NVIDIA 以 GPU 行业领导者自居，但 AMD 推出 RX 5000、RX 6000 系列后，其领先优势已不再明显；竞争让用户受益。近几年产品线以 RTX 2000 与 RTX 3000 系列为主：入门级 GTX 1650、GTX 1660、RTX 3050、RTX 3060，实用型 RTX 2060、RTX 3070，发烧级 RTX 2070、RTX 2080、RTX 3080、RTX 3090。 说明编写口径：产品线丰富完整，限于篇幅以较新的产品为主介绍，读者可合理推断。 带读表6·6：讲清四款入门级 GPU 的显存代次差异（GTX 1650／1660 用 GDDR5，RTX 3050／3060 已换成 GDDR6）、功率与推荐电源功率两列的关系；并说明该表在教材中跨两页，下一页续出功率与接口等行。 讲清矿难与价格：「挖矿」风潮持续了 5 年之久，显卡供不应求、价格疯涨——不是涨 50%、也不是翻倍，而是翻几倍，连退市老卡也被加价卖。由于 RTX 4000 系列先发高端、产品线尚未完善，因此只能给入门级用户推荐 3050。 结合图6·20 与图6·21 认识七彩虹战斧 RTX 3050 DUO：正面红黑撞色、两个 90mm 刀刃式风扇；单 8Pin 供电；4 颗 2GB、32 位 GDDR6 显存形成 8GB、128 位。价格回归理性前建议选 RTX 3050，预算够可考虑 RTX 3060 或 RTX 3060 Ti。 简介七彩虹公司：1995 年扎根深圳，已发展为集研发、生产、品牌、销售于一体的完整产业链企业；显卡销量连续十八年国内第一，全国每 4 台独立显卡计算机中就有 1 台用七彩虹。 观察情境，写下自己对两张带不带「Ti」显卡的判断依据，课末再回看。 写出 N 卡的三档定位，并各举两个代表型号。 从表6·6 中找出显存类型、位宽与带宽三列，横向比较 RTX 3050 与 RTX 3060。 说出「矿难」期间显卡价格的变化幅度，以及入门级只推荐 RTX 3050 的原因。 说出七彩虹战斧 RTX 3050 DUO 的风扇直径、供电方案与显存规格。 用「带 Ti 更贵」把注意力引到参数差异上，而不是后缀本身。 三档型号多，先用一句话概括分档依据，再用参数表固化。 把价格波动作为「按需出手」的现实注脚，避免只讲参数不讲行情。 活动二： 6.4.2 实用型与发烧级 · 读表与供电 讲清实用型构成：有 RTX 2060、RTX 3070，细分可有 RTX 2060 Super 和 RTX 3070 Ti；价格非理性时期涨幅远超预算，但参数仍要介绍，方便学习。 带读表6·7：重点比 RTX 3070 与 RTX 3070 Ti 两列——显存类型 GDDR6→GDDR6X、等效频率 14 000→18 000MHz、带宽 448→608GB/s；该表在教材中跨两页。 讲清「Ti」版本规则：中高端 GPU 细分市场时，在标准版基础上补充名称带「Ti」的版本，规格比标准版略高一点；RTX 3070 Ti 比 RTX 3070 稍高、比 RTX 3080 低；其 GPU 核心为三星 8nm、核心面积 393mm²、晶体管 174 亿。 结合图6·22 解读 GPU-Z 结果：RTX 3070 Ti 配 GDDR6X、8GB、256 位、19 000MHz，带宽 608.3GB/s，相比 RTX 3070 的 448.0GB/s 有明显提升。 结合图6·23 与图6·24 讲清散热与供电：公版延续前后双风扇设计，配色为银灰色（3080 与 3080 Ti 是镏金色）；双风扇形成两个独立风道，一个直接排出核心热量，另一个借散热管在显卡上方成风道，运行无明显风噪；为保证双风扇散热，公版均采用小 PCB 板，板型紧凑使电源接口改为 12Pin 小接口，并官方配转接线兼容主流电源。 带读表6·8 并讲清代际差距：发烧级有 RTX 2070、RTX 2080、RTX 3080、RTX 3090；RTX 3000 系列规格比 RTX 2000 系列高很多，一是 8nm 制造工艺，二是内部架构优化使算力大幅提升，加上 GDDR6X 内存助力。 结合图6·25 说明：在流处理器、光栅／纹理单元、显存容量与位宽等关键参数上，RTX 3090 Ti 比 RTX 3090 仅有少许优势，实际工作任务中不会产生明显感受。 结合图6·26 与图6·27 认识影驰 RTX 3090 Ti 星曜 OC：星卓散热器采用全覆盖式布局，特制两个 102mm 和 1 个 92mm 静霜风扇，支持智能启停，整卡 34.9cm；同样用 12Pin 小接口，提供 3×8Pin 转 12Pin 转接线（支持 PCI-E 5.0）；售价 14 999 元，只适合预算超高的发烧级用户与内容创作者。 写出实用型与发烧级各有哪些代表型号。 从表6·7 中找出 RTX 3070 与 RTX 3070 Ti 的显存类型、等效频率与带宽三列，算出带宽差值。 说出「Ti」版本与标准版的规格关系，并举例说明。 说出公版显卡为什么采用小 PCB 板，以及 12Pin 小接口与转接线的关系。 说出 RTX 3000 系列相对 RTX 2000 系列规格提升的三条原因。 用同一张表的两列做横向比较，纠正「只看一列」的读表习惯。 把「Ti」的定位说透，避免学生把后缀当成换代。 把散热方式、PCB 板型与供电接口串成一条因果链，落到装机实操上。 活动三： 6.4.3 RTX 4000 · 发布与性能估算 讲清发布信息：NVIDIA 公司在 2022 年 9 月 20 日发布了 NVIDIA RTX 4000 系列 GPU，包括 RTX 4060、RTX 4060 Ti、RTX 4070、RTX 4070 Ti、RTX 4080 等，具体参数见表6·9。 带读表6·9：看制造工艺分界（4060／4060 Ti／4070 为 5nm，4070 Ti 与 4080 为 4nm）、显存代次（4060 与 4060 Ti 为 GDDR6，4070 及以上为 GDDR6X）以及辅助供电一列从「1 根 PCI-E 8Pin」到「3 根 PCI-E 8Pin 转接线」的变化。 讲清性能估算方法：对比表6·8 与表6·9 中的参数即可估算 RTX 4080 的性能；4nm 工艺使其集成 459 亿个晶体管，是 RTX 3090 的 280 亿个的 164%，因此有 9728 个流处理器；基础频率和睿频均提升 58%，像素填充率与纹理填充率随之大幅提升。 结合图6·28 说明：官网给出的 RTX 4080 与 RTX 3080 Ti 性能对比，逐项看相对高度即可。【提醒】该图图题与图例均写 3080 Ti，正文有一处写作 3090 Ti，两处不一致；本课件按图题与图例取 3080 Ti，并已向学生点明。 回到情境收束并落到素养（教师设计）：先看定位再看参数，不盲目追后缀与旗舰；矿难时期的教训说明行情会失真，应按需与预算出手；七彩虹、影驰等国产板卡品牌的成长，是产业自主化的缩影。 写出 RTX 4000 系列的发布时间与首发包含的五款型号。 从表6·9 中找出制造工艺与显存类型两列，说出五款 GPU 的分界。 说出估算 RTX 4080 性能的方法，并复述晶体管数量与频率提升两个关键数字。 说出图6·28 中对比的两款显卡型号，以及教材图题与正文不一致的地方。 用「新卡未上市怎么估性能」制造认知需求，再给出对比参数表的方法。 主动点明教材图文不一致，训练学生「以图为准、遇疑标注」的读图习惯。 以产业自主化收束，把参数学习落到价值判断上。 课堂练习 1. 活动一结束后完成单项选择题第 1—9 题与判断题第 16—20 题，限时完成、同桌交换批改。 2. 活动二、三结束后完成单项选择题第 10—15 题与判断题第 21—25 题，写出判断依据，重点订正三档型号归属、「Ti」的含义与供电电源匹配。 3. 教师针对「型号归属记混」「把 Ti 当换代」「读表只看一列」「忽略供电与电源」四类共性错误集中讲评。 课堂小结 1. 回扣主线：N 卡三档定位 → 三张参数表 → 代表卡与散热供电 → RTX 4000 发布 → 性能估算 → 按需与预算选卡。 2. ①三档定位：入门级 GTX 1650、GTX 1660、RTX 3050、RTX 3060；实用型 RTX 2060、RTX 3070；发烧级 RTX 2070、RTX 2080、RTX 3080、RTX 3090。 3. ②读表要点：入门级 GTX 1650／1660 用 GDDR5，RTX 3050／3060 用 GDDR6，这一档功率都在 200W 以下、配 500W 电源即可；实用型 RTX 3070 Ti 换用 GDDR6X、等效频率 18 000MHz、带宽 608GB/s；发烧级 RTX 3090 为 24GB、384 位、936.2GB/s、350W。 4. ③「Ti」的含义：同档内的小幅加料，规格比标准版略高一点；RTX 3070 Ti 比 RTX 3070 稍高、比 RTX 3080 低；其 GPU 核心为三星 8nm、核心面积 393mm²、晶体管 174 亿。 5. ④散热与供电：公版前后双风扇形成两个独立风道，因此采用小 PCB 板；板型紧凑使电源接口改为 12Pin 小接口，并配转接线兼容主流电源；影驰 RTX 3090 Ti 星曜 OC 用全覆盖式散热布局、2×102mm＋1×92mm 静霜风扇、支持智能启停、整卡 34.9cm、售价 14 999 元。 6. ⑤RTX 4000 与性能估算：2022 年 9 月 20 日发布，含 4060、4060 Ti、4070、4070 Ti、4080 等；RTX 4080 用 4nm 工艺集成 459 亿个晶体管，是 RTX 3090 的 280 亿个的 164%，有 9728 个流处理器，基础频率和睿频均提升 58%。 7. 素养落点（教师设计）：先看定位再看参数，不盲目追后缀；理性看待行情波动，按需与预算出手；关注七彩虹、影驰等国产板卡品牌的成长。 课后作业 1. 习题6 第 7 题：下载、安装并运行 GPU-Z，根据检测数据说明所用计算机中 GPU 的性能。 2. 习题6 第 1 题：生产 GPU 的厂商有哪几家？ 3. 对比 RTX 3070 与 RTX 3070 Ti 的显存类型、显存等效频率与显存带宽，写出带宽差多少。 4. 查一款在售 RTX 40 系显卡的参数，判断它属于哪一档、需要多大功率的电源。 板书设计 第6章　6.4.2-6.4.3 N 卡与 RTX 4000 一、6.4.2 N 卡产品线三档 　★入门级：GTX 1650、GTX 1660、RTX 3050、RTX 3060（GDDR5→GDDR6，<200W，配 500W） 　★实用型：RTX 2060、RTX 3070（细分 2060 Super、3070 Ti） 　★发烧级：RTX 2070、RTX 2080、RTX 3080、RTX 3090 二、6.4.2 读表与代表卡 　★矿难：挖矿风潮持续 5 年，价格翻几倍，退市老卡也加价卖 　★战斧 RTX 3050 DUO：红黑撞色｜2×90mm 风扇｜单 8Pin｜4×2GB、32 位→8GB／128 位 　★「Ti」＝同档小幅加料：3070 Ti 比 3070 稍高、比 3080 低 　　3070 Ti：三星 8nm｜393mm²｜174 亿晶体管｜GDDR6X｜19 000MHz｜608.3GB/s（3070 为 448.0） 　★公版：前后双风扇→两个独立风道→小 PCB 板→12Pin 小接口＋官方转接线 　★RTX 3090：24GB｜384 位｜936.2GB/s｜19 500MHz｜350W｜750W｜3 插槽 313mm 　★影驰星曜 OC：全覆盖式散热｜2×102mm＋1×92mm 静霜风扇｜智能启停｜34.9cm｜14 999 元 三、6.4.3 RTX 4000 系列 　★2022 年 9 月 20 日发布：4060、4060 Ti、4070、4070 Ti、4080 　★工艺分界：4060／4060 Ti／4070 为 5nm；4070 Ti 与 4080 为 4nm 　★显存分界：4060 与 4060 Ti 为 GDDR6；4070 及以上为 GDDR6X 　★4080：459 亿晶体管＝RTX 3090 的 164%｜9728 流处理器｜频率 +58%｜16GB／256 位／676GB/s 四、素养（教师设计）：先定位后参数，不盲目追后缀；理性看待行情；关注国产品牌成长 教学评价 知识：能否说出 N 卡三档定位与各档代表型号；能否说出「Ti」版本的含义；能否说出 RTX 3070 Ti 与 RTX 3090 的关键参数；能否说出 RTX 4000 系列的发布时间与家族构成；能否说出估算 RTX 4080 性能的方法；同步练习的正确率。 能力与素养：能否读懂 GPU 参数表并横向比较同档产品；能否用 GPU-Z 检测本机显卡并解读数据；能否根据显卡功耗与供电接口判断所需电源与配件；是否形成按需选配、量入为出的消费观念，并能理性看待行情波动。 教学反思 课后记录：三档型号归属题的正确率是多少？「Ti」含义题的正确率是多少？参数表横向比较题的正确率是多少？供电与电源匹配题的正确率是多少？ 学生是否容易只看参数表的某一列？四张参数表是否够用？下次是否安排一次「两人一组，各查一款在售显卡，互相判断对方那张属于哪一档」的课堂活动？ 精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！ 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $