Тип памяти gddr5: какие еще есть типы памяти?

Posted on by alexxlab

Содержание

Разница между DDR4, GDDR5 и GDDR6 / GDDR6X

Оперативная память память всегда был под вопросом более 20 лет. Это по-прежнему основное узкое место в ПК (SSD логически отдельно), и когда остальные основные компоненты постепенно повышают свою производительность, производители получают только небольшие улучшения, которые они взимают по цене золота.

Но если мы посмотрим на его стороны, обширные типы нынешних воспоминаний могут сделать эту картину бледной, и консоли каждого поколения подчеркивают, что это возможно, но почему нет?

GDDR5X и GDDR6

Типы памяти GDDR5X и GDDR6 используются в видеокартах от Nvidia. К слову, последние появились совсем недавно, в новых видах устройств RTX. Большинство же людей пользуются видеокартами с памятью GDDR5X.

Скорость передачи данных существенно разнится – предшественник способен передавать до 12 Гб/с, в то время, как новинка справляется с нагрузкой до 16. Также существенная разница заключается в плотности чипа памяти GDDR5X до 16 Гбит, в то время, как у GDDR6 до 8. Новинка показывается неплохую общую скорость 1024 Гб/с против 768. Интересно то, что в остальном характеристики памяти идентичны и не отличаются – одинаковое энергопотребление в 1,35 В, идентичный объем памяти в 12 Гб и схожий интерфейс шины.

Важно! Формально скорость передачи данных у GDDR5X хоть и достигает 12 Гб, но это только у TitanXP, в то время, как все остальные модели, широко представленные на рынке, обладают скоростью в 11 Гбит/с.

Современная видеопамять — GDDR5 vs HBM


Ни для кого не секрет, что современным видеокартам для работы нужна собственная память, причем чем ее больше и чем она быстрее — тем лучше. И на сегодняшний день идет соревнование двух разных типов памяти — «традиционной» GDDR5 и новой HBM. Каждая из них имеет свои плюсы и минусы, и в этой статье рассмотрим, что лучше для игровой видеокарты. История GDDR — как DDR, только быстрее
Когда видеокарты стали активно развиваться, создатели видеокарт особо не задумывались, какую память использовать — скоростей обычной ОЗУ вполне хватало для работы, поэтому ее они и использовали. Однако время шло, производительность видеокарт росла очень быстро, а вот скорость ОЗУ наращивалась медленно: к примеру, пропускная способность FPM RAM в 1990 году была порядка 200 МБит/с, а у DDR2 к 2005 году она была всего 3200 МБит/с, то есть за 15 лет рост был в 16 раз. Видеокарты же за то время прошли путь от простейшего ускорения 2D графики на разрешениях порядка 400х200 пикселей до полноценного вывода 3D на разрешениях около FHD, то есть рост производительности был на 2 порядка минимум. Поэтому скоростей обычной ОЗУ в видеокартах уже стало не хватать, и в 2006 году появились первые решения на GDDR2 памяти: по сути это была та же DDR2, но работающая на существенно более высоких частотах и использующая более короткую шину. В дальнейшем вышло улучшение в виде GDDR3, которая имела еще большие частоты. GDDR4 из-за небольшого прироста производительности в сравнении с GDDR3 широкого распространения не получила, и вот, в 2008 году, вышел первый видеоускоритель на GDDR5 памяти, которая уже была основана на DDR3 (она в среднем вдвое быстрее DDR2). И с тех пор прогресс ощутимо замедлился — лишь в 2021 году стали выходить решения на GDDR5X: да, этот тип памяти в теории может быть вдвое быстрее GDDR5, но вот ничего качественно нового он не привнес (по сути контроллер GDDR5X просто может выбирать за цикл 64 байта памяти против 32 у GDDR5, отсюда и идет рост в 2 раза):


В итоге, грубо говоря, за почти 30 лет существований видеоускорителей их память качественно не менялась — это все та же ОЗУ, просто очень быстрая.

HBM — как SSD в мире HDD

Итак, как мы выяснили, GDDR5 является по сути обычной оперативной памятью: быстрые чипы памяти, с эффективной частотой порядка 6-9 ГГц, соединяются с GPU по узкой шине, всего 128-512 бит. В случае с HBM AMD поступили по-другому: эффективные частоты памяти низкие, порядка 1 ГГц (сравнимо с GDDR2), но используется четыре стэка (stack — пачка, стопка) чипов памяти, каждый из которых имеет шину в 1024 бита — в итоге для связи с GPU получается шина в 4096 бит — до 8 раз шире, чем в случае с GDDR5. Однако это накладывает свои ограничения: даже шину в 512 бит подвести к GPU бывает достаточно трудно, а с шиной в 4096 бит это вообще было нереально, поэтому AMD пришлось пойти другим путем: разместить чипы памяти на одной подложке с GPU. Увы — это принесло как и плюсы, так и минусы: с одной стороны, такое близкое размещение чипов памяти к GPU позволяет существенно упростить конструкцию и ускорить взаимодействие памяти с видеочипом, с другой стороны — из-за технических проблем с реализацией больших чипов (и большого числа чипов) на одной подложке, пришлось ограничить размер памяти одного стэка одним гигабайтом, а так как стэка четыре — максимальный объем HBM памяти для одного видеочипа может быть 4 ГБ:

С учетом того, что эта память была очень дорогой, а производство трудным — AMD стали ставить ее только во флагманы (Fury X, Fury Nano), и тут объем в 4 ГБ сыграл над AMD злую шутку: производительность GPU у Fury была хорошая, местами сравнимая с референсной GTX 980 Ti, но вот у последней 6 ГБ памяти, и в играх, где нужно больше 4 ГБ памяти (Rise of Tomb Rider, Deus Ex: Mankind Divided), видеокарта от AMD вынуждена была использовать ОЗУ как часть видеопамяти, и поэтому итоговый fps был ощутимо ниже, чем у 980 Ti.

В 2021 году AMD представляет новую версию своей памяти, HBM2. Исправлений было много: во-первых, частота памяти возросла с 500 МГц (эффективные 1 ГГц для DDR) до 2 ГГц (соответственно 4 ГГц для DDR), во-вторых — стали использоваться так называемые псевдоканалы: один аппаратный канал памяти разбивается на два виртуальных, то есть один стек теперь может обслуживать вдвое больше памяти. Так же выросло само возможное число стеков — теперь их может быть не 4, а 8. В итоге, к одному GPU теперь можно «подключить» 1 ГБ х 2 х 8 = 16 ГБ памяти, что очень солидно (напомню — топовое пользовательское решение, Titan Xp, имеет 12 ГБ GDDR5X памяти).

Сравнение производительности — HBM2 vs GDDR5X

В итоге, на данный момент, HBM2 избавилась от, пожалуй, единственной «детской болезни» — объема памяти теперь с избытком хватает для современных игровых видеокарт. Остается один вопрос — и кто же все-таки быстрее? Для этого возьмем два топовых решения от компании PNY (которая известна своими профессиональными видеокартами).

Nvidia Quadro GP100 имеет 16 ГБ HBM2 (то есть теоретический максимум), и ее пропускная способность — 717 Гб/с:

Nvidia Quadro P6000 является топовым решением с GDDR5X, ее тут 24 ГБ, с пропускной способностью в 432 Гб/с:

Цифры говорят сами за себя. Даже с учетом того, что GDDR5X можно разогнать, самый потолок, который удастся получить — это 500 Гб/с, что все еще на 30% медленнее скорости HBM2. Что это означает для пользователей? Наконец-то, спустя несколько десятков лет, мы получаем действительно новую память, которая не будет сдерживать рост производительности GPU. А с учетом того, что в профессиональных решениях HBM2 уже используется, ее можно ожидать уже в следующем поколении пользовательских видеокарт от Nvidia (Volta) и в текущем от AMD (Vega).

GDDR6 и HBM2

HBM2 – новый тип памяти, который использует в новых моделях видеокарт компания AMD, в частности это касается ускорителей Vega. Так как оба типа памяти появились одновременно, то сравнивать их наиболее интересно, что позволит в дальнейшем сделать правильный выбор при покупке видеокарты.

Существенное различие заключается в объеме. Из-за конфигурации микросхем GDDR6 от Nvidia, максимальный предел составляет 12 гигабайт, в то время, как HBM2 достигает показателя в 16 гигабайт. Для видеокарты разница весьма и весьма существенная. При этом, некоторое время устройства от AMD будут ограничены указанным объемом, хотя в дальнейшем производитель планирует увеличить планку до 32 гигабайт.

Впрочем, некоторые уже сейчас могут по достоинству оценить возможности видеокарт от Nvidia (новый тип памяти присутствует в моделях видеокарт GeforceRTX 2070, GeforceRTX2080, GeforceRTX2080 Ti), пока AMDготовится «нанести ответный удар».

Разница между DDR4, GDDR5 и GDDR6 / GDDR6X

Компьютерная память в основном бывает двух типов: системная память (RAM) и графическая память (VRAM). Первый использует DDR4, а второй – стандарт GDDR5 (и GDDR6). Но в чем разница между ними. В этом посте мы сравниваем DDR4 и GDDR5 (и GDDR6) и исследуем различия и сходства между ними.
Содержание
скрыть

1 DDR4 против GDDR5

2 GDDR5 против GDDR5X против GDDR6

3 GDDR6 против GDDR6X

4 Память с высокой пропускной способностью (HBM)

DDR4 против GDDR5

  • DDR4 работает при более низком напряжении, чем GDDR5, точнее 1,2 вольт. GDDR5, с другой стороны, может достигать 1,5 В. Это связано с тем, что последний основан на стандарте памяти DDR3, который также имеет стандартное напряжение 1,5 В.
  • Что касается частот памяти, DDR4 работает примерно с той же скоростью, что и GDDR5X и GDDR6 (от ~ 1750 до 1800 МГц), но способ работы графической памяти означает, что эффективная пропускная способность в 4 раза больше (1750 x 4 = 7000 МГц). . Подробнее об этом ниже.
  • GDDR5X снижает напряжение до 1,35 В, при этом увеличивая пропускную способность на вывод до 16 Гбит / с.
  • И DDR4, и DDR3 используют 64-битный контроллер памяти на канал, что приводит к 128-битной шине для двухканальной памяти и 256-битной для четырехъядерный-канал. С другой стороны, память GDDR5 использует крошечный 32-битный контроллер на каждый канал.
  • Хотя конфигурации памяти ЦП имеют более широкие, но меньшие каналы, графические процессоры могут поддерживать любое количество 32-разрядных каналов памяти. По этой причине многие высокопроизводительные графические процессоры, такие как GeForce RTX 2080 Ti и RTX 2080, имеют 384-битную и 256-битную ширину шины соответственно.

Обе карты серии RTX 20 подключаются к микросхемам памяти емкостью 1 ГБ через 8 (для 2080) и 12 (для Ti) 32-разрядных контроллеров или каналов памяти. GDDR5 и GDDR6 также могут работать в так называемом режиме раскладушки, когда каждый канал вместо того, чтобы быть подключенным к одной микросхеме памяти, делится между двумя. Это также позволяет производителям удвоить объем памяти и сделать возможными конфигурации гибридной памяти, такие как GTX 660 с шириной шины 192 бит.


GTX 670 имеет четыре чипа по 512 МБ на восьми каналах.


GTX 660 Ti имеет шесть стеков памяти, один из которых находится наверху (по два чипа в стеке) в режиме раскладушки. Это уменьшает ширину шины до 192 бит, а не до 256 бит.


Печатная плата GTX 660

  • Еще одно основное различие между памятью DDR4 и GDDR5 / 6 заключается в циклах ввода-вывода. Как SATA, DDR4 может выполнять только одну операцию (чтение или запись) за один цикл. GDDR5 и GDDR6 могут обрабатывать ввод (чтение), а также вывод (запись) в одном цикле, по существу удваивая ширину шины.

  • Все это может поставить память DDR4 в неприглядном свете, но такая конфигурация действительно подходит для обеих конфигураций. ЦП в основном последовательны по своей природе, в то время как графические процессоры работают с тысячами параллельных ядер. Первый выигрывает от низкой задержки и более тонких каналов, в то время как графическим процессорам требуется гораздо более высокая пропускная способность с малым временем ожидания.

GDDR5 против GDDR5X против GDDR6

GDDR6 предшествовала GDDR5X, которая была своего рода модернизацией на половину поколения. GDDR5X обеспечивает скорость передачи данных до 14 Гбит / с на вывод, что вдвое больше, чем у GDDR5, а также снижает напряжение с 1,5 до 1,35 В.

Это было достигнуто за счет использования более высокой предварительной выборки. В отличие от GDDR5, GDDR5X имеет архитектуру предварительной выборки 16n (против 8n на G5). Это позволяет ему получать 64 байта (512 бит) данных за цикл (на канал), в то время как GDDR5 был ограничен 32 байтами (256 бит). Точно так же GDDR5X также имеет более высокую длину пакета – 16 (как DDR5), что позволяет памяти загружать до 64-битной строки кэша за одну передачу. GDDR5 и DDR4 ограничены длиной пакета 8 (или 32B x 2 за цикл) и предварительной выборкой 8n.

Чтобы понять, что означает длина пакета, вам нужно знать, как осуществляется доступ к памяти. Когда ЦП или кеш запрашивают новые данные, адрес отправляется в модуль памяти и требуемую строку, после чего располагается столбец (если его нет, загружается новая строка). Учтите, что после каждого шага есть задержка. Затем весь столбец отправляется по шине памяти пакетами. Для DDR4 и GDDR5 каждый пакет составлял 8 (или 16 байт). С DDR5 (и GDDR5X / 6) он был увеличен до 32 (до 64 Б). Есть два пакета за такт, и они происходят с эффективной скоростью передачи данных.

GDDR6, как и GDDR5X, имеет предварительную выборку 16n, но разделена на два канала. Таким образом, GDDR6 извлекает 32 байта на канал, что в сумме составляет 64 байта, как GDDR5X и вдвое больше, чем GDDR5. Хотя это не улучшает скорость передачи памяти по сравнению с GDDR5X, но обеспечивает большую универсальность. Длина пакета также такая же, как у GDDR5X – 16 (64 Б).


Как и DDR4, и GDDR5, и GDDR6 имеют 16 банков памяти. config

GDDR6 может получать тот же объем данных, что и GDDR5X, но по двум отдельным каналам, что позволяет ему работать как два меньших чипа вместо одного, в дополнение к более широкому одиночному.

Помимо этого, GDDR6 также увеличил плотность до 16 Гбит / с (в 2 раза по сравнению с GDDR5X, с максимальным значением JEDEC 32 ГБ) и значительно улучшает пропускную способность за счет увеличения базовой частоты с 12 Гбит / с до 14 Гбит / с (максимум 16 Гбит / с).

GDDR6 против GDDR6X

NVIDIA является первым поставщиком, который выбрал память GDDR6X в своих графических процессорах серии RTX 30, по крайней мере, в более дорогих. Он увеличивает пропускную способность на вывод с 14 Гбит / с до 21 Гбит / с и общую пропускную способность до 1008 ГБ / с, что даже больше, чем у стека HBM2 шириной 3072 бита.

GDDR6XGDDR6GDDR5XHBM2
Ч / Б на контакт21 Гбит / с14 Гбит / с11,4 Гбит / с1,7 Гбит / с
Емкость чипа1 ГБ (8 ГБ)1 ГБ (8 ГБ)1 ГБ (8 ГБ)4 ГБ (32 ГБ)
Кол-во чипсов / сомов1212123
Ч / Б на чип / стек84 ГБ / с56 ГБ / с45,6 ГБ / с217,6 ГБ / с
Ширина автобуса384-битный384-битный352-битный3072-бит
Всего ч / б1008 ГБ / с672 ГБ / с548 ГБ / с652,8 ГБ / с
Напряжение DRAM1.35 V1.35 V1.35 V1.2 V
Скорость передачи данныхQDRQDRDDRDDR
СигнализацияPAM4ДвоичныйДвоичныйДвоичный

Секретный соус памяти GDDR6X – это кодирование PAM4. Проще говоря, он удваивает передачу данных за такт по сравнению с GDDR6, который использует NRZ или двоичное кодирование.

С NRZ у вас было всего два состояния, 0 и 1. PAM4 удваивает его до четырех, 00, 01,10 и 11. Используя эти четыре состояния, вы можете отправлять четыре бита данных за цикл (два на край). Минус PAM4 – высокая цена, особенно на более высоких частотах GDD6X. Это причина того, что раньше никто не пытался реализовать его в потребительской памяти.

Это один недостаток. В то время как GDDR6 имеет длину пакета 16 байтов (BL16), GDDR6X ограничен BL8 или 8 байтами, но из-за сигнализации PAM4 каждый из его 16-битных каналов также доставляет 32 байта за операцию. Следовательно, большая часть улучшения пропускной способности произошла за счет более высокой рабочей частоты GDDR6X. Имейте в виду, что GDDR6X не является стандартом JEDEC, а является проприетарным решением Micron.

Память с высокой пропускной способностью (HBM)

Память с высокой пропускной способностью или HBM, впервые получившая популярность благодаря видеокартам AMD Fiji, представляет собой стандарт памяти с низким энергопотреблением и широкой шиной. HBM обеспечивает значительно более высокую пропускную способность по сравнению с GDDR5 при меньшем потреблении энергии в небольшом форм-факторе.

HBM использует тактовую частоту до 500 МГц, чтобы соответствовать низкому целевому показателю TDP, и компенсирует потерю полосы пропускания за счет большой шины (обычно 4096 бит). Карты AMD Radeon RX Vega – лучший пример реализации HBM2 в потребительском оборудовании. HBM2 решил проблему HBM1 в 4 ГБ, но ограниченная производительность в сочетании с нехваткой памяти не позволили AMD извлечь выгоду из потребительского GPU.

В чем разница между hbm2 и gddr6?

В старых видеокартах использовался тип памяти SDR, который имел одинарную скоростью передачи данных. В современных видеокартах используются память типа DDR или GDDR данные передаются в 2 или в 4 раза больше объемов данных при той же частоте, поэтому рабочую частоту умножают на 2 или на 4.

В продаже можно встретить видеокарты с различными типами видеопамяти. Для дешевых видеокарт, класса low-end, используется тип GDDR2 и GDDR3. Такие видеокарты маломощные и для современных игр подходят с трудом.

Какая разница между GDDR5, GDDR5X и GDDR6

Графическая память — важная характеристика видеокарты, оказывает непосредственное влияние на производительность в играх.

Одной из наиболее широко используемых типов памяти по-прежнему остается GDDR5, но она постепенно заменяется более продвинутой GDDR6.

GDDR5

GDDR5 была самой быстрой памятью для видеокарт. AMD GTX 1060, GTX 1070 и RX 580 — хорошие примеры видеокарт с модулем памяти GDDR5 на борту. Память GDDR5 может обеспечивать скорость до 9 Гбит/с, а графические карты поставлялись с объемами: 512 МБ, 1 ГБ, 2 ГБ, 4 ГБ и 8 ГБ. Чипы GDDR5 производятся разными производителями, такими как Samsung, Hynix, ELPIDA или Micron.

GDDR5X

GDDR5 имеет новую расширенную версию, GDDR5X. Эта память является новым эволюционным шагом, обеспечивающим скорость до 14 Гбит/с и высокую пропускную способность, что делает ее отличным выбором для использования в высокопроизводительных графических картах, таких как GeForce GTX 1080 Ti.

GDDR6

Память GDDR6 является самой последней в этом стандарте. Напряжение для памяти GDDR6 составляет 1,3 Вольт и может обеспечить скорость передачи до 16 Гбит/с при пропускной спосбности до 72 Гбит/с на чип. Выпускают ее все те же компании: Samsung, Micron и Hynix. Причем Samsung и Micron будет обеспечивать скорость до 16 Гбит/с. Hynix будет занята в среднем сегменте производительности, где скорость ограничена 12–14 Гбит/с.

Память GDDR6 достигает уровня производительности, аналогичного GDDR5X, но не стоит заблуждаться, это совершенно новый стандарт, его потенциал еще не раскрыт и мы увидим гораздо более мощные чипы в будущем. Вполне возможно мы достигнем 20 Гбит/с.


Сравнение производительности и потребления у GDDR6 и GDDR5

В следующей таблице приведены наиболее важные характеристики памяти GDDR5 и GDDR6:

GDDR5 / 5XGDDR6
Напряжение1. 5V1.3V
ПроизводительSamsung, Micron, and HynixSamsung, Micron, and Hynix
Скорость передачи8 Gbps GDDR514 Gbps GDDR5X16 Gbps
ФорматFBGA190, 0.65 mm pitch, 14x10mmFBGA180, 0.75 mm pitch, 14 × 12 mm
КонфигурацияX16 / x32X8 / x16
Каналов12
Объем памяти512 MB, 1 GB, 2 GB, 4 GB, and 8 GB8 GB and 16 GB

Память Samsung GDDR6 получила награду CES 2021 Innovation

Проблема ограниченной пропускной способности графической памяти GDDR5 в своё время привела к появлению видеокарт и HPC-ускорителей с буферной памятью HBM (HBM1) и позже — HBM2. Соединение графического ядра и кристаллов High Bandwidth Memory через промежуточный кремниевый слой позволило как повысить пропускную способность подсистемы памяти, так и значительно уменьшить площадь, занимаемую ключевыми элементами видеокарты. В то же время и недостатков у решений с HBM/HBM2 оказалось немало: высокая себестоимость и, как следствие, ограничение объёма памяти, практическое отсутствие возможности замены чипов VRAM в рамках одного поколения GPU (опять же из-за дополнительных затрат) и сильная зависимость от подрядчиков. Всё это стало причиной параллельного выпуска high-end видеокарт с буферной памятью типов GDDR5, GDDR5X (едва ли полноценная замена GDDR5) и HBM2.

В первой половине следующего года на подмогу недостаточно быстрой памяти GDDR5 и более дорогой GDDR5X придут микросхемы нового поколения — GDDR6. Производством последних уже занимаются компании Samsung и SK Hynix, и массовые поставки должны начаться в ближайшие месяцы. Тем не менее в серийных видеокартах GDDR6 появится только весной — с первыми анонсами адаптеров NVIDIA GeForce и/или TITAN на 12-нм чипах Volta. Прежде Samsung Electronics информировала общественность о своих планах по выпуску микросхем GDDR6 с пропускной способностью от 14 до 16 Гбит/с на контакт (против максимальных 9 Гбит/с у GDDR5 и 10–11,4 Гбит/с у GDDR5X), а SK Hynix анонсировала 8-Гбит (1-Гбайт) чипы GDDR6 с пределом пропускной способности в 16 Гбит/с на контакт.

Война пресс-релизов между южнокорейскими производителями VRAM продолжается и в эти дни. Среди массы продуктов Samsung, удостоившихся награды CES 2021 Innovation, нашлось место и для 16-Гбит (2-Гбайт) микросхемы GDDR6.

«Samsung GDDR6 ёмкостью 16 Гбит — самая быстрая и самая экономичная DRAM-память для графических продуктов следующего поколения. Она обрабатывает изображения и видео с пропускной способностью 16 Гбит/с на контакт и общей ПСП в 64 Гбайт/с, что эквивалентно передаче объёма двенадцати DVD-дисков с Full HD видео в секунду. Новая DRAM может работать при напряжении 1,35 В, что обеспечивает дополнительное преимущество по сравнению с сегодняшней графической памятью, которой необходимо 1,5 В при пропускной способности всего 8 Гбит/с на контакт».

Как удалось выяснить ресурсу VideoCardz, вышеприведённое описание соответствует продукту Samsung GDDR6 с маркировкой K4ZAF325BM. Восемь таких микросхем (в сумме 128 Гбит или 16 Гбайт) обеспечат общую пропускную способность в 512 Гбайт/с при 256-битной шине памяти, а двенадцать чипов — 768 Гбайт/с при 384-битной шине. Для сравнения, буферная память HBM2 у видеокарты Radeon RX Vega 64 (и ряда неигровых адаптеров) характеризуется общей ПСП в 484 Гбайт/с, а у HPC-ускорителя Tesla V100 — 900 Гбайт/с. Конечно, разработка High Bandwidth Memory также не стоит на месте, но условная HBM3 явно задержится относительно GDDR6.

Память HBM2

HBM 2 — это HBM-память второго поколения, имеющая все характеристики HBM, но с более высокой скоростью и пропускной способностью памяти. Она может иметь до 8 DRAM на стек, со скоростью передачи до 2 Гбит/с. С интерфейсом памяти шириной 1024 бит, пропускную способность памяти 256 ГБ / с на стек, что вдвое больше, чем у памяти HBM. Общая емкость HBM2 также больше, и она может иметь до 8 ГБ на стек. Первым чипом GPU, использующим память HBM2, является Nvidia Tesla P100. Новейшая видеокарта Nvidia серии Pascal для рабочих станций Nvidia Quadro GP100 также оснащена памятью HBM2. Память HBM2 будет использоваться в основном для VR-игр, AR-игр и других приложений где нужно быстрая работа с видеопамятью.

Архитектуры GPU, поддерживаемые HBM2, включают Vega, Pascal и новейшую архитектуру Volta GPU от Nvidia. Преемником HBM2 является HBM3, который будет выпущен в 2021 году. Топовые графические карты, использующие память HBM2: Nvidia Titan V, Radeon Vega Frontier Edition, Radeon RX Vega 56, Radeon Vega RX 64, Nvidia Quadro GP100.

Актуальная графическая память в сравнении

GDDR5GDDR5XGDDR6HBM2
Скорость передачи данных до 8 Гбит/с до 12 Гбит/с до 16 Гбит/с от 1,6 до 2 Гбит/с
Интерфейс шины 512 бит 512 бит 512 бит 4.096 бит
Напряжение 1,5 В 1,35 В 1,35 В 1,2 В
Плотность чипа памяти До 8 Гбит До 16 Гбит До 8 Гбит До 16 Гбит
Объем памяти 12 Гбайт 12 Гбайт 12 Гбайт 16 Гбайт
Общая скорость 512 Гбит/с 768 Гбит/с 1024 Гбит/с 1024 Гбит/с

Вышеприведенная таблица показывает основные характеристики четырех рассматриваемых нами типов памяти. Согласно спецификации, GDDR5X поддерживает пропускную способность на уровне до 12 Гбит/с и 512-битную ширину шины. В конечном продукте это может означать скорость передачи данных в 768 Гбит/с. Однако в графических картах такие показатели, о которых можно только мечтать, не достигаются.

Наибольшая пропускная способность GDDR5X у представленных на рынке моделей достигает 11 Гбит/с. Titan XP от компании NVIDIA хотя и предлагает 12 Гбайт видеопамяти, но использует «всего лишь» 384-разрядную вместо 512-разрядной шину памяти.


SK Hynix показывает технические данные GDDR6 на GTC 2021. (Фото: Heise)

История развития стандартов памяти

Впервые память DDR2 использовалась в видеокарте NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra. Хотя память была чем-то средним между DDR и DDR2.

Память GDDR3 была разработана специально для видеокарт, она имела те же характеристики, что и DDR2, однако с уменьшенным потреблением и тепловыделением, это позволило проектировать платы, с более высокими рабочими частотами. А значит, повышалась производительность и упрощалась система охлаждения.

Впервые DDR3 была установлена на модифицированную NVIDIA GeForce FX 5700 Ultra, а после в GeForce 6800 Ultra. Хотя стандарт был разработан инженерами ATI совместно с JEDEC, впервые его использовала компания nVidia. Сама ATI начала использовать этот тип памяти в серии Radeon X800. Также GDDR3 использовался в игровых приставках PlayStation 3 и Xbox 360

GDDR4 работала почти в 2 раза быстрее, чем предыдущая GDDR3. Технически она не сильно отличалась от GDDR3. Главными особенностями стало то, что GDDR4 имела повышенные рабочие частоты и уменьшенное энергопотребление – примерно в три раза меньше, чем у GDDR3.

ATI RADEON X1950 XTX стала первой видеокартой, на которую были установлены чипы GDDR4. Память не пользовался особой популярностью, снята с производства и заменена GDDR5.

GDDR5 — самый быстрый тип видеопамяти, который применяется в видеокартах hi-end класса, работающий на учетверённой частоте до 5 ГГц (хотя теоретически до 7 ГГц). Это дало возможность повысить пропускную способность до 120 ГБ/с при использовании 256-битного интерфейса. Для примера: чтобы повысить пропускную способность у памяти типа GDDR3 или GDDR4, нужно было использовать шину шириной 512 бит. При использовании GDDR5 производительность увеличивается вдвое, при меньших размерах самого чипа и с меньшими затратами энергии.

Развитие памяти видеокарты

GDDRGDDR2GDDR3GDDR4GDDR5
NvidiaATI
Год массового выпуска200120032004200620062008
Макс. Частота200 MHz500 MHz900 MHz1.2 GHz1. 4 GHz5 GHz
Конфигурация4 Mx324 Mx328 Mx328 Mx3216Mx3232Mx32
Ширина буфера2n4n4n4n8n8n
Напряжение2.5 V2.5 V1.8 V1.8 V1.8 V1.5 V

GDDR6 и HBM2

HBM2 – новый тип памяти, который использует в новых моделях видеокарт компания AMD, в частности это касается ускорителей Vega. Так как оба типа памяти появились одновременно, то сравнивать их наиболее интересно, что позволит в дальнейшем сделать правильный выбор при покупке видеокарты.

Существенное различие заключается в объеме. Из-за конфигурации микросхем GDDR6 от Nvidia, максимальный предел составляет 12 гигабайт, в то время, как HBM2 достигает показателя в 16 гигабайт. Для видеокарты разница весьма и весьма существенная. При этом, некоторое время устройства от AMD будут ограничены указанным объемом, хотя в дальнейшем производитель планирует увеличить планку до 32 гигабайт.

Впрочем, некоторые уже сейчас могут по достоинству оценить возможности видеокарт от Nvidia (новый тип памяти присутствует в моделях видеокарт GeforceRTX 2070, GeforceRTX2080, GeforceRTX2080 Ti), пока AMDготовится «нанести ответный удар».

DDR3 vs DDR4 vs DDR5 Видеокарта: в чем разница?

Графическая карта может не быть важным компонентом для обычных пользователей компьютера. Но для высококлассных пользователей, геймеров и дизайнеров графики видеокарта является одним из самых важных компонентов. Графическая карта состоит из множества различных компонентов, среди которых оперативная память. Есть много версий видеокарт. Возможно, вы слышали о видеокартах DDR3, DDR4 и DDR5. В чем разница между этими поколениями видеокарт? Об этом мы и поговорим в этой статье.

Что такое видеокарта?

Графическая карта — это аппаратный компонент компьютерной системы, используемый для увеличения объема видеопамяти и качества отображения. Графическая карта делает компьютерную систему более мощной, чтобы она могла эффективно выполнять высокоуровневые работы. Качество изображения и видео, которые вы просматриваете в своей компьютерной системе, зависит от типа используемой видеокарты. Когда дело доходит до игр и редактирования видео, графическая карта играет главную роль. Каждой игре нужна видеокарта. Тип видеокарты зависит от качества графики, используемой в этой игре.

Читайте: Как узнать, какая у вас видеокарта?

Какие компоненты у видеокарты?

Программы для Windows, мобильные приложения, игры — ВСЁ БЕСПЛАТНО, в нашем закрытом телеграмм канале — Подписывайтесь:)

Прежде чем мы начнем обсуждение различных типов видеокарт, важно понять различные компоненты видеокарты. Ниже мы перечисляем некоторые компоненты видеокарт.

GPU (графический процессор)

Графический процессор — это основной компонент видеокарты, на котором выполняются все графические вычисления. Следовательно, мы можем сказать, что графический процессор является сердцем видеокарты. У GPU от сотен до тысяч ядер, тогда как у CPU всего от 2 до 16 ядер. Эти небольшие ядра помогают графическому процессору выполнять сложные графические вычисления.

Если вы геймер, вы хорошо знакомы с названиями Nvidia и AMD. Это две популярные компании, производящие видеокарты. Nvidia назвала ядра или процессоры видеокарт Cuda Cores или Shaders, тогда как AMD назвала их потоковыми процессорами. Поскольку Nvidia и AMD — две разные компании, производящие видеокарты, архитектура их видеокарт также отличается. Следовательно, мы не можем сказать, что Cuda Cores = Потоковые процессоры. Из-за разницы в архитектуре производительность этих двух видеокарт также не одинакова.

Давайте посмотрим на два термина, относящиеся к графическому процессору:

  • Частота графического процессора: это скорость, с которой работает графический процессор.
  • Частота или частота шейдеров: это скорость, с которой работают ядра Cuda и шейдеры. Он остается синхронизированным с часами графического процессора.

объем памяти

Память — это компонент, в котором хранится вся информация. GPU извлекает текстуры, хранящиеся в памяти, и отправляет их обратно в RAM после обработки информации. После этого шага он отправляет обработанную информацию в RAMDAC, откуда она отправляется на ЖК-экран или монитор пользователя. RAMDAC — это цифро-аналоговый преобразователь с оперативной памятью. Он преобразует изображение в аналоговый сигнал перед его передачей на экран монитора.

Графические карты используют разные типы оперативной памяти. Наиболее часто используемая оперативная память в современных видеокартах — это GDDR3 и GDDR5, где г означает Графика и DDR означает Двойная скорость передачи данных. Мы обсудим DDR позже в этой статье.

Радиатор и вентилятор

Когда вы запускаете видеокарту, выделяется тепло. Неконтролируемые температуры могут повредить видеокарту. Поэтому все видеокарты поставляются с радиатором и вентилятором. Радиатор и вентилятор снижают температуру оперативной памяти и графического процессора, поэтому видеокарта может эффективно работать в течение более длительного времени.

Что такое оперативная память?

RAM означает оперативную память. Это энергозависимая память, что означает, что вся сохраненная информация автоматически стирается после прекращения подачи питания. Во время обработки данных информация передается между ЦП и ОЗУ. Следовательно, то, насколько быстро ЦП может обрабатывать информацию, также зависит от скорости передачи данных ОЗУ.

Что такое DDR?

DDR означает Двойная скорость передачи данных. DDR используется для обозначения скорости передачи данных между RAM и CPU. Двойная скорость передачи данных означает, что данные передаются как по верхнему, так и по нижнему фронту сигнала. Теперь вы можете понять, почему ОЗУ DDR быстрее, чем ОЗУ без DDR. DDR1, 2, 3 и т. Д. Являются поколениями DDR RAM.

Читайте: Интегрированная и выделенная видеокарта.

DDR3 против DDR4 против графической карты DDR5

Теперь вы поняли, что слово DDR в видеокарте относится к встроенной в нее оперативной памяти. Пришло время сравнить различные поколения видеокарт, то есть видеокарты с оперативной памятью DDR3, DDR4 и DDR5. Мы возьмем здесь для сравнения разные параметры.

Пропускная способность

Пропускная способность относится к количеству данных или информации, перемещаемых в конкретное место назначения и из него. Проще говоря, полоса пропускания ОЗУ представляет собой скорость передачи данных между собой и ЦП. Байт / секунда — это единица пропускной способности. ОЗУ нового поколения всегда имеет более высокую пропускную способность, чем его предыдущая версия. Вот почему ОЗУ DDR4 быстрее, чем ОЗУ DDR3. Но вы также должны учитывать объем оперативной памяти при покупке видеокарты. Для тяжелой графики требуется больше места в ОЗУ. Поэтому, если ваша работа требует запуска нескольких тяжелых приложений, вам следует подумать о покупке видеокарты с большим объемом оперативной памяти.

Напряжение

Высокое напряжение означает высокое энергопотребление. А высокое энергопотребление означает большее тепловыделение. Если вы играете в игры сверхвысокой четкости на своем ПК, это увеличивает нагрузку на карту, что означает большое тепловыделение. Это может вызвать перегрев видеокарты. Если вы сравните характеристики различных поколений видеокарт, вы увидите, что новые поколения видеокарт имеют меньшее номинальное напряжение и большую пропускную способность. Это означает, что они могут выполнять несколько тяжелых задач при низком потреблении напряжения. Вот почему видеокарты DDR5 лучше, чем DDR4 и более ранние версии.

Предварительная выборка

Возможно, вы слышали о предварительной выборке. Что это такое? Это количество данных, переданных за один проход. Он также определяет, насколько быстрая оперативная память. Например, ОЗУ DDR2 имеет скорость предварительной выборки 4n, а ОЗУ DDR3 и DDR4 имеют одинаковую скорость предварительной выборки 8n. Это означает, что оперативная память DDR2 и DDR3 может обрабатывать 4 и 8 единиц данных за один проход соответственно. Графическая карта DDR5 RAM имеет скорость предварительной выборки 16n, что вдвое превышает скорость графических карт DDR3 и DDR4 RAM.

Еще несколько типов видеокарт

Если вы геймер, возможно, вы слышали о видеокартах GDDR. Кто они такие? Отличаются ли они от видеокарт DDR, которые мы обсуждали выше в этом блоге? Ответ положительный. Письмо г в видеокарте GDDR означает Графика. Как и DDR, GDDR также является типом оперативной памяти, которая используется в видеокартах. Разница между графической картой DDR и графической картой GDDR заключается в том, что последняя является более продвинутой и предназначена для высокопроизводительных игровых приложений.

Память GDDR имеет более высокие тактовые частоты и большую полосу пропускания по сравнению с памятью DDR. Оперативная память GDDR также называется VRAM или видеопамятью. Давайте посмотрим на видеокарты GDDR3, GDDR4 и GDDR5 с высоты птичьего полета.

  • Оперативная память GDDR3: она быстрее, чем оперативная память DDR3, и предназначена для видеокарт и игровых консолей низкого и среднего уровня. Примеры игровых консолей, использующих ОЗУ GDDR3, включают Xbox 360 и PS3.
  • Оперативная память GDDR4: эта оперативная память не очень популярна. Следовательно, он используется в меньшем количестве видеокарт. Сегодня ни одна компания не производит видеокарты GDDR4, поскольку их заменили более высокие версии.
  • ОЗУ GDDR5: это самая быстрая оперативная память на данный момент, которая используется в сегодняшних видеокартах среднего и высокого класса. Вы найдете видеокарты с оперативной памятью GDDR5 в лучших игровых консолях, таких как PlayStation 4. Оперативная память GDDR5 может достигать скорости 5 ГГц и выше. Если вы сравните его с оперативной памятью GDDR3, вы обнаружите, что она в 2,5–3 раза быстрее. Из-за этого видеокарты GDDR5 самые дорогие.

Какая видеокарта DDR лучше всего подходит для игр?

Большинство из вас покупают видеокарту, чтобы играть в игры с высоким разрешением на своем ПК. Видеокарта играет важную роль, когда речь идет о высокопроизводительных игровых приложениях. Выше мы объяснили различные типы видеокарт, включая DDR3, DDR4 и DDR5. Если вам нужно выбрать между DDR3 и DDR4 RAM, две вещи, которые вы считаете наиболее важными, — это стоимость и производительность. Вы не заметите разницы между этими двумя видеокартами, если не будете играть в высококлассные игры. DDR4 лучше видеокарты DDR3 во многих аспектах. Поэтому, если стоимость не является вашей главной заботой, вам следует выбрать видеокарту DDR4. Точно так же видеокарта DDR5 превосходит все предыдущие поколения.

Прочтите: Как узнать оперативную память компьютера, видеокарту / видеопамять вашего ПК.

Если вы являетесь высококлассным геймером и хотите наслаждаться новейшими играми в самом высоком разрешении, а также некоторыми другими функциями, такими как потоковая передача в реальном времени, вам следует инвестировать в видеокарты нового поколения, такие как DDR5. Но если вы не очень заинтересованы в играх, но вам нужна видеокарта для других задач, таких как графическое проектирование, вы можете выбрать более низкие версии, такие как DDR4 и DDR3.

.

Программы для Windows, мобильные приложения, игры — ВСЁ БЕСПЛАТНО, в нашем закрытом телеграмм канале — Подписывайтесь:)

Объяснение типов памяти графических карт GDDR5, GDDR6, GDDR5x, HBM, HBM2, DDR3

Эволюция графических карт сделала нашу цифровую жизнь лучше и проще, чем раньше. Это аппаратное устройство является неотъемлемой частью компьютерной системы, определяющей вид или тип изображений, воспроизводимых на экране. Было бы естественно предположить, что существуют различные типы видеокарт, которые предназначены для определенных целей вычислений.

Прежде чем мы перейдем к изучению различных типов памяти видеокарты, нам нужно понять, что такое ОЗУ.

Table of Contents

More articles

Comparing DDR3 Vs GDDR5 Vs GDDR5X Vs GDDR6 Vs HBM Vs HBM2

Memory Bandwidth Form Factor Voltage Speed ​​ Capacity Power
DDR3 ~ 6,4 ГБ/с — 17 ГБ/с Одиночный слой ~ 1,5 В ~ 100 — 300 МГц на бинд9 1GB. 0039 2-3 Вт, довольно низкий
GDDR5 ~ 28 ГБ/с Одиночный слой ~ 1,5 В ~ 7 Гбит/с на матрицу 8GB FOR3900 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 9003 90033333333333333 9003. ~ 56 ГБ/с Одиночный слой ~ 1,35 В ~ 14 Гбит/с за матрицу 16 ГБ на магистра ~1,3 В ~ 16 Гбит/с на матрицу 16 ГБ на матрицу Меньше, чем GDDR5X
HBM ~ 128 ГБ/с Стехка ~ 1,3 В ~ 1GBBABLE ~ 1. 3V ~ 1GBBABLE ~ 1.3V ~ 1GBBABLE ~ 1,3 В ~ 1GBBABLE ~ 1.3V ~ 1GBBABLE 4.
HBM2 ~ 256 ГБ/с Сложность ~ 1,2 В ~ 2 до 3,2 Гбит/с на стек 8 ГБ на стек.

Типичная планка оперативной памяти компьютера

ОЗУ, также известная как оперативная память, представляет собой аппаратное обеспечение компьютера и часть устройств памяти, которые помогают одновременно считывать и записывать данные в компьютере. Этот тип памяти обычно используется для хранения машинных кодов и рабочих данных.

Это система кратковременной памяти, которая помогает компьютеру запоминать текущие программы или приложения, работающие в компьютерной системе, вместо того, чтобы копаться в других формах памяти (например, на жестком диске). Кроме того, это увеличивает производительность компьютера, позволяя пользователю получать доступ и редактировать любую форму или тип данных. Например, оперативная память запоминает, какие текущие приложения операционной системы работают в фоновом режиме, что способствует общей производительности компьютера.

Большинство типов ОЗУ, доступных сегодня, представляют собой интегрированную микросхему (ИС) с металл-оксидом-полупроводником (МОП).

Оперативная память используется для увеличения скорости или вычислительной мощности любого компьютера, такого как ПК, ноутбук, мобильный телефон, планшет или даже игровая приставка. Он также определяет тип программ или приложений, которые можно запускать в компьютерной системе, поэтому важно иметь правильную оперативную память для правильного устройства. Это также зависит от использования пользователем.

Учитывая, что оперативная память является важнейшим аппаратным устройством для бесперебойной работы компьютерной системы, нет возможности или места для утверждения плюсов или минусов наличия оперативной памяти в ПК. Все очень просто: либо у вас много оперативной памяти и ПК работает без сбоев, либо у вас мало оперативной памяти, и компьютер даже не будет работать или обрабатывать основные приложения.

Следует помнить, что графическая карта функционирует как временная кратковременная память внутри компьютера. Каждая память видеокарты имеет собственную оперативную память (VRAM), и в этой статье будут представлены некоторые из наиболее распространенных типов видеокарт, доступных на рынке.

Что такое VRAM (видеопамять)?

Видеопамять расположена вокруг графического процессора.

Видеопамять, также известная как видеопамять или видеопамять с произвольным доступом, представляет собой двухпортовую память графической карты, в отличие от обычной оперативной памяти. SGRAM является однопортовой, но может работать как двухпортовая оперативная память. Обычно используется SGRAM.

VRAM очень важна в приложениях, использующих огромное количество текстур изображений и трехмерных полигонов. Это означает, что игры AAA значительно выигрывают от дополнительной видеопамяти.

Исторически первая видеопамять была создана Ф. Диллом, Р. Матиком и Д. Лингом в 1980 году в исследовательском подразделении IBM. Это был первый тип памяти графических карт, который улучшил графические стандарты компьютера и произвел революцию во всей памяти графических карт, доступных сегодня на рынке. Он улучшил буфер кадра в графическом адаптере, который был дешевле с точки зрения стоимости и эффективен из-за высокого разрешения, скорости и цветной графики на компьютере.

DDR3 SDRAM

MSI Gaming GeForce GT 710 имеет 2 ГБ памяти DDR3

Положительные Отрицательные
DDR3 SDRAM передает данные с гораздо более высокой скоростью (удвоенной скоростью) по сравнению со своей более старой версией или предшествующим типом оперативной памяти, которая, как известно, обеспечивает более высокую пропускную способность. Этот тип ОЗУ несовместим с точки зрения прямой или обратной совместимости, чем его более старые версии, что делает его уникальным, но в то же время не оставляет места для слияния других ОЗУ для повышения его производительности. Кроме того, он также несовместим с некоторыми процессорами.
Эта оперативная память дешевле по стоимости. Для некоторых компьютерных операционных систем вставка этой конкретной оперативной памяти может также потребовать изменений или обновления приложений или драйверов операционной системы компьютера.