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從GDDR1到GDDR6的詳細資料都在這里

作者: 時間:2018-11-06 來源:網(wǎng)絡(luò) 收藏

  GDDR是什么

本文引用地址:http://2s4d.com/article/201811/393906.htm

  GDDR是Graphics Double Data Rate的縮寫,為顯存的一種,GDDR是為了設(shè)計高端顯卡而特別設(shè)計的高性能DDR存儲器規(guī)格,其有專屬的工作頻率、時鐘頻率、電壓,因此與市面上標(biāo)準(zhǔn)的DDR存儲器有所差異,與普通DDR內(nèi)存不同且不能共用。一般它比主內(nèi)存中使用的普通DDR存儲器時鐘頻率更高,發(fā)熱量更小,所以更適合搭配高端顯示芯片。

  當(dāng)應(yīng)用程序越來越多要進行3D顯示及演算時,頻繁地讀取在顯卡中的SDRAM或SGRAM保存的連續(xù)畫面圖像數(shù)據(jù)的速度開始不能滿足需求,人們研發(fā)了GDDR,它是為了代替舊式顯存的不足而出現(xiàn)。開始時第一代GDDR只是普通DDR的稍微改進版,但也比舊式顯存要快的多。



  GDDR是什么

  進入GDDR時代的顯存家族一共有五兄弟,分別是GDDR、GDDR2、GDDR3、GDDR4和GDDR5。GDDR顯存已在市場被淘汰,目前市場上常見的顯存主要有GDDR2、GDDR3、GDDR4、GDDR5幾種類型的產(chǎn)品。

  GDDR2顯存,目前多被低端顯卡產(chǎn)品采用,采用BGA(Ball Grid ArrayPackage)封裝,顯存的速度從3.7ns到2ns不等,最高默認(rèn)頻率從500MHz~1000MHz,但明顯不如GDDR3顯存。其單顆顆粒位寬為16bit,組成128bit的規(guī)格需要8顆。

  GDDR3顯存是專門為圖形處理開發(fā)的一種新型內(nèi)存,同樣采用BGA封裝技術(shù),其單顆顆粒位寬為32bit,8顆顆粒即可組成256bit/512MB的顯存位寬及容量。顯存速度在2.5ns(800MHz)~0.8ns(2500MHz)間。相比GDDR2,GDDR3具備低功耗、高頻率和單顆容量大三大優(yōu)點,使得GDDR3目前為主流顯卡產(chǎn)品廣泛采用。

  GDDR4和GDDR3基本技術(shù)一樣,GDDR4單顆顯存顆粒可實現(xiàn)64bit位寬64MB容量,也就是說只需4顆顯存芯片就能夠?qū)崿F(xiàn)256bit位寬和256MB容量,8顆更可輕松實現(xiàn)512bit位寬512MB容量。目前GDDR4顯存顆粒的速度集中在0.7ns~0.9ns之間,但GDDR4顯存時序過長,同頻率的GDDR3顯存在性能上要領(lǐng)先于采用GDDR4顯存的產(chǎn)品,并且GDDR4顯存并沒有因為電壓更低而解決高功耗、高發(fā)熱的問題,這導(dǎo)致GDDR4對GDDR3缺乏競爭力,逐漸被淘汰了。

  相對于GDDR3、GDDR4而言,GDDR5顯存擁有諸多技術(shù)優(yōu)勢,還具備更高的帶寬、更低的功耗、更高的性能。如果搭配同數(shù)量、同顯存位寬的顯存顆粒,GDDR5顯存顆粒提供的總帶寬是GDDR3的3倍以上。由于GDDR5顯存可實現(xiàn)比目前主流的128bit或256bit顯存更高的位寬,也就意味著采用GDDR5顯存的顯卡會有更大的靈活性,性能亦會有較大幅度的提升。所以目前主流的高端顯卡都無一例外地采用了GDDR5顯存。


  ▲DDR的帶寬發(fā)展遠遠跟不上GDDR

  因此顯存與內(nèi)存分道揚鑣是基于技術(shù)需求上的考慮,畢竟術(shù)業(yè)有專攻,GDDR顯存的推出就是更好地滿足GPU胃口,達到更好的性能。

  但是后期由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)飛速進步,加上人們對于顯卡性能日益增長的需求,普通的GDDR/GDDR2顯存已經(jīng)不能滿足顯卡GPU高速交互數(shù)據(jù)需求,畢竟GPU沒有像CPU那樣設(shè)計有大容量L1、L2、L3緩存,而且GPU與顯存之間的數(shù)據(jù)交換非常頻繁,還是那種大容量的紋理貼圖數(shù)據(jù),需要更高的顯存帶寬;其二是顯存可以直接集成于顯卡PCB上,不必像內(nèi)存那樣做成獨立部件,又要考慮走線、信號傳輸延遲,可以專門做定向優(yōu)化,同時提高顯存位寬有利于減少顯存顆粒,在顯卡上實現(xiàn)更高容量的顯存集成。


  GDDR(Graphics Double Date Rate SDRAM,雙倍速率同步動態(tài)隨機存儲器)

  和DDR一樣都是采用2bit預(yù)取,同時可以在一個時鐘周期的上升沿和下降沿分別傳輸一次數(shù)據(jù),這樣就實現(xiàn)單時間周期兩倍的傳輸速率。但此時GDDR頻率并不比DDR要高出多少,但是GDDR為了追求更高的頻率,在延遲要求上有所放寬。

  GDDR顆粒為了追求大位寬,因此容量會特別小,那時候都是8×16Bit的規(guī)格,也就是一顆GDDR顯存才16MB大小,而同期的DDR內(nèi)存顆??梢宰龅?2甚至64MB大小。

  如果你浸淫在PC DIY界多年,你可能會記得以前DDR、GDDR顯存顆粒都是這種多腳的TSOP封裝,而且GDDR顯存顆粒體積也很大。

  ▲DDR內(nèi)存

  后期由于光刻工藝升級以及追求更加的封裝面積,存儲廠商在GDDR上實現(xiàn)了BGA封裝技術(shù),也就是針腳不外露,全部藏在底部。同時實現(xiàn)了32bit的顯存位寬,并且一直延續(xù)至今。



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