Что такое gddr5 и gddr6

Чем отличается память GDDR3, GDDR4, GDDR5, GDDR5X, GDDR6.

Чем отличается память GDDR3, GDDR4, GDDR5, GDDR5X, GDDR6.

GDDR (англ. Graphics Double Data Rate) — память графических систем, у которых имеется графический процессор, и она физически распаивается на плате, а не расширяется дискретными планками. В остальном GDDR и DDR схожи, только с поправкой на поколения.

GDDR3— тип видеопамяти, технологически соответствующий типу оперативной памяти DDR2 SDRAM, но с более высокой эффективной частотой.

Видеопамять GDDR4 (аналог DDR3 SDRAM) используется на частотах от 1 ГГц DDR (2 ГГц) и вплоть до 2,2-2,4 ГГц DDR (4-4,8 ГГц), что обеспечивает достаточно высокую пропускную способность, особенно в секторе графических решений. GDDR4 была ориентирована на рынок графических решений.

GDDR5- тип видеопамяти, технологически соответствующий типу оперативной памяти DDR3 SDRAM.

Как видим из определений, разница между GDDR3 и GDDR5 заключается в технических особенностях каждого типа видеопамяти. Соответствие разным поколениям ОЗУ SDRAM создает основной набор отличий.

Так, GDDR3 в работе идентична DDR2, а GDDR5 — DDR3. Максимальная эффективная частота передачи данных у памяти GDDR3 составляет 2,5 ГГц, у GDDR5 — 3,6 ГГц, так что в ресурсоемких приложениях пятое поколение видеопамяти показывает заведомо лучшие результаты, естественно, при равенстве условий. За один такт GDDR5 передает вдвое больше бит данных, чем GDDR3: 4 против 2. Особенностью этого типа памяти (GDDR5) можно считать и разделение частот передачи данных:

— за один такт передаются 2 бита адресов и команд на частоте CK;

— и 4 бита данных на частоте WCK.

Еще одно важное техническое отличие — напряжение питания: третье поколение требует 2 В, тогда как пятому достаточно 1,5 В. Так что GDDR5 представляется более энергоэкономичной и быстрой.

GDDR5X следует рассматривать как ускоренную по скорости производную от GDDR5, а не радикальный новый стандарт DRAM. Этот подход был выбран, чтобы позволить пользователям использовать свои предыдущие инвестиции в экосистему памяти GDDR5 и обеспечить быстрый и низкий риск перехода от GDDR5. Micron предлагает устройства GDDR5X SGRAM со скоростью передачи данных от 10 Гбит/с до 12 Гбит/с, и устройства с 14 Гбит/с.

GDDR6 — 6-е поколение памяти DDR SDRAM, спроектированной для обработки графических данных и для приложений, требующих более высокой рабочей частоты. GDDR6 является графическим решением следующего поколения при разработке стандартов в JEDEC и может работать до двух раз быстрее, чем GDDR5, при этом её рабочее напряжение снижено на 10%. Также одной из отличительных особенностей новой памяти является работа каждой микросхемы в двухканальном режиме).

Для хранения изображений, текстур и другой необходимой информации на плате видеокарты устанавливаются чипы памяти, соединённые с графическим процессором специальной шиной, ширина которой определяется в битах: 64, 128, 256, 320, 384, 512. Необходимая разрядность шины, поддерживаемая видеопроцессором, получается путём установки определённого количества микросхем с интерфейсом 16 или 32 бит. Шиной в 16 бит снабжены чипы первого стандарта графической памяти GDDR и второго поколения – GDDR2, а шиной в 32 бит могут похвастаться чипы как первого поколения, так и третьего – GDDR3, а также вышедшего совсем недавно четвёртого – GDDR4 и GDDR5. Так, если карта оборудована памятью стандарта GDDR2, то для шины 128 бит необходимо будет 8 микросхем (16х8=128), если же на карте установлена GDDR3, то хватит и четырёх (32х4=128). Чем больше общая ширина шины, тем выше пропускная способность памяти, а это, в свою очередь, влияет на производительность видеоадаптера в играх при высоком разрешении и при качественной графике (все настройки – на максимуме).

Шина памяти в 64 бит сильно ограничивает скорость пересылки данных и используется в видеокартах начального уровня, производительность которых не позволяет насладиться в полной мере всеми красотами современных игр. Видеокарта GeForce 7300GS, серия Radeon HD 2400 как раз являются представителями видеоадаптеров с 64-битной шиной, заложенной ещё в процессе разработки, а не путём искусственного ограничения методом недоустановки чипов памяти.

Более интересен адаптер с шиной памяти в 128 бит, которая используется в картах среднего класса, а также в производительных Low-End-решениях – в таком случае можно будет использовать разрешение экрана 1024х768 пикселей и настройки качества графики в широких пределах. Образец Chaintech GeForce 7600GT имеет шину в 128 бит и всего 4 чипа памяти (32х4=128).

Видеокарты, находящиеся в самом начале класса High-End, используют 256-битную шину, что позволяет играть на таких адаптерах уже при разрешении 1280х1024 точек с довольно «тяжёлыми» настройками. И именно с такими видеокартами складывается интересная ситуация при выходе нового поколения акселераторов Middle-End с 128-битной шиной – производительность в обоих случаях примерно равна: GeForce 6800GS (256 бит) и GeForce 7600GT (128 бит), GeForce 7900GS (256 бит) и GeForce 8600GTS (128 бит).

Карты с шиной 320 и 384 бит относят к самому высокому уровню и основаны на чипах компании NVIDIA: GeForce 8800GTS (320), GeForce 8800GTX (384) и GeForce 8800Ultra (384). Пропускной способности памяти этих видеокарт хватает для игры при разрешениях от 1280х1024 до 1600х1200 и высоком качестве графики, вплоть до включения полноэкранного сглаживания и анизотропной фильтрации.

Компания AMD представила серию Radeon HD 2900 уже с 512-битной шиной, что, как и в случае с разработкой NVIDIA, позволяет насладиться всеми красотами современных игровых приложений при высоком разрешении.

Чипы памяти обычно располагаются возле графического процессора на лицевой стороне платы, но в зависимости от объёма, типа памяти шины, также могут быть расположены и на обратной стороне платы.

Источник

Тип памяти видеокарты: GDDR3, GDDR5, GDDR6, HBM2, HBM3

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:

Популярные видеокарты

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 2020 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.

Память HBM3

HBM3 — эта память еще не поставлена на конвейер, ее выход ожидаться в 2020 году. HBM2. Память HBM3 будет работать быстрее, потреблять меньше энергии и иметь большую емкость по сравнению с памятью HBM2. HBM3 позволит использовать до 64 ГБ видеопамяти на графических картах и пропускную способность до 512 ГБ/с на стек.

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.

Источник

GDDR6, GDDR5X и HBM2: сравниваем актуальную видеопамять

Быстрая графическая память большого объема является характерным признаком графической карты топового уровня. SK Hynix обещает закончить работу над GDDR6 до конца года, а AMD демонстрирует ускоритель с HBM2. Что же дадут новые стандарты видеопамяти?

Помимо быстрого графического процессора для игр также важен объем видеопамяти и то, насколько быстрой она является. Гигантские текстуры и информация для расчетов должны быстро поступать в распоряжение вычислительных элементов, иначе дело дойдет до «пробок» и снижения скорости смены кадров на экране монитора. Особенно высокие разрешения (более 1080р) с требовательным к вычислительным ресурсам сглаживанием быстро выбирают ресурсы памяти видеокарт среднего класса. В актуальных графических ускорителях, как правило, используются микросхемы стандарта GDDR5, более дорогие модели NVIDIA задействуют более быструю память GDDR5X.

Между тем в готовящихся к выходу на рынок ускорителях Vega от компании AMD будет использоваться высокоскоростная память второго поколения High-Bandwidth Memory (HBM2). Так каковы же главные особенности данных типов памяти?

Актуальная графическая память в сравнении

Скорость передачи данных

Плотность чипа памяти

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 2017. (Фото: Heise)

GDDR6 против HBM2

Данные о GDDR6, которые компания SK Hynix представила на GTC 2017, особенно интересно сравнить с информацией о другой новой графической памяти года — HBM2. В лучшем случае оба типа памяти обеспечивают примерно одинаковую пропускную способность. Различия заметны в объеме. AMD объявила о готовящейся к выходу на рынок в конце июня 2017 года карты «не для геймеров» с памятью объемом 16 Гбайт. Поскольку конфигурация микросхем GDDR6 должна остаться идентичной конфигурации GDDR5, преодолеть порог в 12 Гбайт на одной карте производители графических ускорителей, скорее всего, не смогут.

HBM2 некоторое время будет иметь ограничение на уровне 16 Гбайт, но у этого стандарта есть возможность поднять планку повыше — причем в прямом смысле этого слова, поскольку до сих пор 3D-память используется в версии только 4 Гбайт на стек («4-Hi Stack»), но располагает возможностью объема стека до 8 Гбайт. Таким образом, объем HBM2-видеопамяти на графических картах может достигать 32 Гбайт.

AMD представляет Radeon Vega Frontier Edition на AMD Financial Analyst Day 2017

Когда GDDR6 дойдет до геймеров?

SK Hynix обещает завершить разработку нового типа видеопамяти в четвертом квартале 2017 года. Кроме того, на GTC вовсю циркулировала информация о том, что массовое производство может быть запущено в 2018 году. Официальных партнеров на данный момент пока еще нет. Однако именно компания NVIDIA является наиболее вероятным кандидатом на эту роль.

Появление графических карт с видеопамятью GDDR6 до 2019 года маловероятно. Напомним, что члены ассоциации JEDEC, к числу которых относятся такие производители памяти, как SK Hynix, Micron и Samsung, договорились о спецификациях GDDR5X в 2015 году. Первые графические карты с данным типом памяти вышли на рынок только в 2016-м.

Источник

Чем отличаются поколения видеопамяти

Содержание

Содержание

Память, будь то оперативная память или видеопамять, является неотъемлемой частью современного компьютера. Сегодня вкратце узнаем, как все начиналось, как работает, почему диагностические программы показывают неверные частоты, в чем измеряется производительность памяти, как рассчитывается пропускная способность памяти и почему «МГц» для памяти — некорректное выражение.

До 2000-ых годов использовалась оперативная память стандарта SDR.

Потом ей на смену пришел новый стандарт памяти — DDR, который имел удвоенную пропускную способность памяти за счет передачи данных как по восходящим, так и по нисходящим фронтам тактового сигнала. Первоначально память такого типа, как и SDR, применялась в видеоплатах, но позднее появилась поддержка со стороны чипсетов.

DDR (Double Data Rate) расшифровывается как «удвоенная скорость передачи данных».

Таким образом, за один такт передается вдвое больше информации. Увеличилось количество передаваемой информации, реальная частота памяти осталась неизменной. Вместе с этим появилось такие понятия как эффективная частота, которая стала в два раза больше реальной.

Именно с приходом стандарта DDR появилась путаница с реальной и эффективной частотой работы памяти.

Реальная частота — частота шины модуля памяти. Эффективная частота — удвоенная частота шины модуля.

Как можно видеть, реальная частота памяти составляет 1900 МГц, в то время как эффективная в 2 раза больше — 3800 МГц, потому что за один такт теперь поступает вдвое больше данных.

Для того чтобы информация передавалась с удвоенной скоростью, она должна поступать из массива памяти вдвое быстрее. Реализовали это с помощью удвоения внутренней ширины модуля памяти. Благодаря чему за одну команду чтения мы стали получать сразу 2n единицы данных. Для стандарта DDR n = 1. Такая архитектура была названа n-prefetch (предвыборка). У памяти стандарта DDR, одной командой, при чтении, передается от ядра к буферу ввода-вывода две единицы данных.

Вместе с ростом производительности уменьшилось рабочее напряжение с 3.3V у SDR до 2.5V у DDR. Это позволило снизить энергопотребление и температуру, что дало возможность повысить рабочие частоты. На самом деле, потребление и, как следствие, нагрев, — это одна из самых больших проблем оперативной памяти того времени. При полном чтении всего модуля объемом 2 Гбайта память потребляет до 25 Ватт.

Оперативная память стандарта DDR2 пришла на смену стандарту DDR в 2003 году, правда, поддерживающие ее чипсеты появились годом позже. Основное отличие DDR2 от DDR заключается в увеличенной вдвое частоте работы внутренней шины, по которой данные поступают в буфер «ввод-вывод». Передача на внутреннюю шину теперь осуществляется по технологии (4n-Prefetch), одной командой из массива памяти к буферу поступает 4 единицы данных.

Таким способом удалось поднять пропускную способность в два раза, не увеличивая частоту работы чипов памяти. Это выгодно с точки зрения энергоэффективности, да и количество годных чипов, способных работать на меньшей частоте, всегда больше. Однако у данного способа увеличения производительности есть и минусы: при одинаковой частоте работы DDR2 и DDR временные задержки у DDR2 будут значительно выше, компенсировать которые можно только на более высоких частотах работы.

Рабочее напряжение понизилось почти на 30% до 1.8V.

На основе стандарта DDR для видеокарт в 2000 году был разработан новый стандарт памяти GDDR.

Технически GDDR и DDR похожи, только GDDR разработан для видеокарт и предназначен для передачи очень больших объемов данных.

GDDR (Graphics Double Data Rate) расшифровывается как двойная скорость передачи графических данных.

Несмотря на то, что они используются в разных устройствах, принципы работы и технологии для них очень похожи.

Главным отличием GDDR от DDR является более высокая пропускная способность, а также другие требования к рабочему напряжению.

Разработкой стандарта видеопамяти GDDR2 занималась компания NVIDIA. Впервые она была опробована на видеокарте GeForce FX 5800 Ultra.

GDDR2 это что-то среднее между DDR и DDR2. Память GDDR2 работает при напряжении 2.5V, как и DDR, однако обладает более высокими частотами, что вызывает достаточно сильный нагрев. Это и стало настоящей проблемой GDDR2. Долго данный стандарт на рынке не задержался.

Буквально чуть позже компания ATI представила GDDR3, в которой использовались все наработки DDR2. В GDDR3, как и DDR2, реализована технология 4n-Prefetch при операции записи данных. Память работала при напряжении 2V, что позволило решить проблему перегрева, и обладала примерно на 50% большей пропускной способностью, чем GDDR2. Несмотря на то, что разработкой стандарта занималась ATI, впервые его применила NVIDIA на обновленной видеокарте GeForce FX 5700 Ultra. Это дало возможность уменьшить общее энергопотребление видеокарты примерно на 15% по сравнению с GeForce FX 5700 Ultra с использованием памяти GDDR2.

Современные типы видеопамяти

На сегодняшний день наиболее распространенными типами видеопамяти являются GDDR5 и GDDR6, однако до сих пор в бюджетных решениях можно встретить память типа GDDR3-GDDR4 и даже DDR3.

GDDR3

GDDR4

Стандарт GDDR5 появился в 2008 году и пришел на смену стандарту GDDR4, который просуществовал совсем недолго, так и не получив широкое распространение вследствие не лучшего соотношения цена/производительность.

GDDR5 спроектирована с использованием наработок памяти DDR3, в ней используется 8-битовый Prefetch. Учитывая архитектурные особенности (используются две тактовые частоты CK и WCK), эффективная частота теперь в четыре раза выше реальной, а не в два, как было раньше. Таким способом удалось повысить эффективную частоту до 8 ГГц, а вместе с ней и пропускную способность в два раза. Рабочее напряжение составило 1.5V.

GDDR5X — улучшенная версия GDDR5, которая обеспечивает на 50% большую скорость передачи данных. Это было достигнуто за счет использования более высокой предварительной выборки. В отличие от GDDR5, GDDR5X использует архитектуру 16n Prefetch.

GDDR5X способна функционировать на эффективной частоте до 11 ГГц. Данная память использовалась только для топовых решений NVIDIA 10 серии GTX1080 и GTX1080Ti.

Память стандарт GDDR6 появился в 2018 году. GDDR6, как и GDDR5X, имеет архитектуру 16n Prefetch, но она разделена на два канала. Хотя это не улучшает скорость передачи данных по сравнению GDDR5X, оно позволяет обеспечить большую универсальность.

Сейчас данная память активно используется обоими производителями видеокарт в новой линейке NVIDIA серий GeForce 20 и 16 (кроме некоторых решений: GTX 1660 и GTX 1650, так как в них используется память GDDR5). При покупке нужно внимательно изучить характеристики видеокарты, потому как разница в производительности от типа памяти в данном случаи достигает от 5 до 15%. В то время как разница в цене совершенно несущественна.

GDDR5

GDDR6

Также тип памяти GDDR6 активно используется компанией AMD в видеокартах RX 5000 серии.

На начальном этапе GDDR6 способна функционировать с эффективной частотой 14 ГГц. Это позволяет удвоить пропускную способность относительно GDDR5. В дальнейшем эффективная частота будет увеличена, как это происходило с другими типами памяти.

Источник