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从GDDR1到GDDR6的详细资料都在这里

作者:时间:2018-11-06来源:网络收藏

  GDDR是什么

本文引用地址:http://www.amcfsurvey.com/article/201811/393906.htm

  GDDR是Graphics Double Data Rate的缩写,为显存的一种,GDDR是为了设计高端显卡而特别设计的高性能DDR存储器规格,其有专属的工作频率、时钟频率、电压,因此与市面上标准的DDR存储器有所差异,与普通DDR内存不同且不能共用。一般它比主内存中使用的普通DDR存储器时钟频率更高,发热量更小,所以更适合搭配高端显示芯片。

  当应用程序越来越多要进行3D显示及演算时,频繁地读取在显卡中的SDRAM或SGRAM保存的连续画面图像数据的速度开始不能满足需求,人们研发了GDDR,它是为了代替旧式显存的不足而出现。开始时第一代GDDR只是普通DDR的稍微改进版,但也比旧式显存要快的多。



  GDDR是什么

  进入GDDR时代的显存家族一共有五兄弟,分别是GDDR、GDDR2、GDDR3、GDDR4和GDDR5。GDDR显存已在市场被淘汰,目前市场上常见的显存主要有GDDR2、GDDR3、GDDR4、GDDR5几种类型的产品。

  GDDR2显存,目前多被低端显卡产品采用,采用BGA(Ball Grid ArrayPackage)封装,显存的速度从3.7ns到2ns不等,最高默认频率从500MHz~1000MHz,但明显不如GDDR3显存。其单颗颗粒位宽为16bit,组成128bit的规格需要8颗。

  GDDR3显存是专门为图形处理开发的一种新型内存,同样采用BGA封装技术,其单颗颗粒位宽为32bit,8颗颗粒即可组成256bit/512MB的显存位宽及容量。显存速度在2.5ns(800MHz)~0.8ns(2500MHz)间。相比GDDR2,GDDR3具备低功耗、高频率和单颗容量大三大优点,使得GDDR3目前为主流显卡产品广泛采用。

  GDDR4和GDDR3基本技术一样,GDDR4单颗显存颗粒可实现64bit位宽64MB容量,也就是说只需4颗显存芯片就能够实现256bit位宽和256MB容量,8颗更可轻松实现512bit位宽512MB容量。目前GDDR4显存颗粒的速度集中在0.7ns~0.9ns之间,但GDDR4显存时序过长,同频率的GDDR3显存在性能上要领先于采用GDDR4显存的产品,并且GDDR4显存并没有因为电压更低而解决高功耗、高发热的问题,这导致GDDR4对GDDR3缺乏竞争力,逐渐被淘汰了。

  相对于GDDR3、GDDR4而言,GDDR5显存拥有诸多技术优势,还具备更高的带宽、更低的功耗、更高的性能。如果搭配同数量、同显存位宽的显存颗粒,GDDR5显存颗粒提供的总带宽是GDDR3的3倍以上。由于GDDR5显存可实现比目前主流的128bit或256bit显存更高的位宽,也就意味着采用GDDR5显存的显卡会有更大的灵活性,性能亦会有较大幅度的提升。所以目前主流的高端显卡都无一例外地采用了GDDR5显存。


  ▲DDR的带宽发展远远跟不上GDDR

  因此显存与内存分道扬镳是基于技术需求上的考虑,毕竟术业有专攻,GDDR显存的推出就是更好地满足GPU胃口,达到更好的性能。

  但是后期由于超大规模集成电路技术飞速进步,加上人们对于显卡性能日益增长的需求,普通的GDDR/GDDR2显存已经不能满足显卡GPU高速交互数据需求,毕竟GPU没有像CPU那样设计有大容量L1、L2、L3缓存,而且GPU与显存之间的数据交换非常频繁,还是那种大容量的纹理贴图数据,需要更高的显存带宽;其二是显存可以直接集成于显卡PCB上,不必像内存那样做成独立部件,又要考虑走线、信号传输延迟,可以专门做定向优化,同时提高显存位宽有利于减少显存颗粒,在显卡上实现更高容量的显存集成。


  GDDR(Graphics Double Date Rate SDRAM,双倍速率同步动态随机存储器)

  和DDR一样都是采用2bit预取,同时可以在一个时钟周期的上升沿和下降沿分别传输一次数据,这样就实现单时间周期两倍的传输速率。但此时GDDR频率并不比DDR要高出多少,但是GDDR为了追求更高的频率,在延迟要求上有所放宽。

  GDDR颗粒为了追求大位宽,因此容量会特别小,那时候都是8×16Bit的规格,也就是一颗GDDR显存才16MB大小,而同期的DDR内存颗粒可以做到32甚至64MB大小。

  如果你浸淫在PC DIY界多年,你可能会记得以前DDR、GDDR显存颗粒都是这种多脚的TSOP封装,而且GDDR显存颗粒体积也很大。

  ▲DDR内存

  后期由于光刻工艺升级以及追求更加的封装面积,存储厂商在GDDR上实现了BGA封装技术,也就是针脚不外露,全部藏在底部。同时实现了32bit的显存位宽,并且一直延续至今。



关键词: GDDR1 GDDR6

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