какие бывают типы видеопамяти чем они отличаются

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

Современные типы видеопамяти

#GDDR5 #GDDR5X #HBM #HBM2

Видеокарты всегда оснащались самой продвинутой с технологической точки зрения, а потому и самой быстрой памятью. Начиная с 2009 года наиболее быстрой графической памятью была GDDR5, впервые появившаяся в видеокартах AMD Radeon HD 4800. Но время идет, и современным картам пропускной способности GDDR5 уже не хватает. В старших моделях видеокарт стала появляться видеопамять GDDR5X, HBM и HBM2. Сравним эти микросхемы памяти.

GDDR5

GDDR5X

Так же GDDR5X потребляет меньше энергии по сравнению с GDDR5. Чипы памяти GDDR5X доступны в объемах 4 ГБ, 6 ГБ, 8 ГБ и 16 ГБ. Самые популярные графические карты, использующие память данного типа включают в себя GeForce GTX 1080 и Nvidia TITAN X (Pascal). Высокопроизводительные графические карты для рабочих станций, такие как Nvidia Quadro P5000 и Quadro P6000, также используют высокоскоростную память GDDR5X. Samsung планирует запустить память GDDR6 в 2018 году, которая станет настоящим преемником памяти GDDR5. Он будет иметь скорость до 16 Гбит/с и иметь еще более низкое энергопотребление.

Стоит отметить, что замена памяти с GDDR5 на GDDR5X невозможна, так как чипы имеют разное количество контактов (170 у GDDR5 и 190 у GDDR5X).

Каждая «стопка» (стек) памяти HBM не зависит от остальных, но они работают вместе. Из-за малого форм-фактора HBM также известна как компактная память или многоуровневая память. Обычный стек памяти HBM состоит из четырех слоев DRAM на базовой матрице и имеет два 128-битовых канала на каждый кристалл DRAM, что в сумме дает 8 каналов, что приводит к 1024 бит на стек стека интерфейса памяти. Таким образом, видеокарта, имеющая четыре стека 4-Hi HBM, имеет ширину шины памяти 4 x 1024 = 4096 бит. Рабочая скорость памяти HBM составляет 1 Гбит/с, но ее пропускная способность памяти намного выше по сравнению с памятью GDDR5. Это связано с гораздо более широкой шиной памяти. Ширина полосы пропускания памяти HBM может достигать 128 Гбайт/с на стек. HBM может иметь емкость 1 ГБ на каждый стек и поддерживает 4 ГБ на каждый пакет.

Память HBM потребляет меньше энергии по сравнению с памятью GDDR5 и GDDR5X. Первой видеокартой, использующей память HBM, стала AMD Radeon R9 Fury X. Она также используется в двух видеокартах с графическим процессором Radeon Pro Duo.

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

Настольные ПК с каждым днем все больше и больше уступают позиции ноутбукам. Тем не менее, есть люди, которые по тем или иным соображениям и причинам хотят пользоваться именно настольными системами. Причем речь не только о геймерах, но и о них тоже.

Конечно, можно купить готовый системный блок. Но ведь гораздо интереснее и, при прочих равных, дешевле собрать его самому. Причем так можно не только сэкономить, но и собрать совой ПК именно под свои задачи, что называется «под себя».

При сборке системного блока, помимо выбора процессора, оперативной памяти, материнской платы и прочих комплектующих, неизбежно станет вопрос о выборе видеокарты, одной из важнейших составляющих любого компьютера.

Основные типы видеокарт

Перед тем как выбрать подходящее решение, следует знать, что на сегодняшний день существует три типа видеокарт:

Выводы раздела:

Ширина шины памяти. Какую выбрать?

Негласно ширину шины памяти можно разделить:

Выводы раздела:

Объем памяти

Отметим, что лучшие современные видеокарты имеют типы памяти GDDR6 или HDM2. Сегодня это самый быстрый тип видеопамяти и видеокартам с таким типом памяти предпочтительнее отдать свой выбор очень требовательному геймеру. В крайнем случае, для игр, выбирайте адаптеры GDDR 5. Для домашних и офисных задач, вполне пригодны карты с памятью GDDR 5 или DDR 4.

Тактовая частота

Процессор видеокарты обрабатывает графическую информацию с той или иной скоростью. Именно скорость работы и определяется частотой. При прочих равных условиях, чем выше этот параметр, тем быстрее видеокарта обрабатывает графическую информацию. Но, акцентируем Ваше внимание на том, что это правило актуально только при прочих равных условиях. Сравнивать по частоте видеокарты разных семейств и разных производителей нет смысла.

Тем не менее, отдавая предпочтение последним видеокартам с высокой частотой работы графического ядра и с большим количеством потоковых процессоров (программируемые блоки, параллельно выполняющие вычисления) вы делаете лучший выбор.

Выводы:

При выборе видеокарты в первую очередь отталкивайтесь от своих потребностей. Иногда бюджетной или даже встроенной видеокарты вполне достаточно для большинства задач. Геймерам и людям, работающим с большими объемами графики следует обратить внимание на последние видеоадаптеры с типами памяти не ниже GDDR 5 и с шириной шины не менее 196 бит. Практически всегда, видеокарты с такими параметрами имеют достаточно мощный видеочип.

И напоследок отметим, что ни одна, даже самая мощная видеокарта не спасет систему со слабым процессором, медленным жестким диском, с устаревшим модулем оперативной памяти или с древней материнской платой. Учтите, что должен быть баланс, так как мощность ПК будет определяться скоростью работы самого слабого звена во всей системе.

Источник

Типы памяти для видеокарт

На передовых видеокартах ставятся сразу несколько разных типов памяти. Старую скоростью передачи уже нигде да разновидности памяти DDR имеют существенно отличающиеся характеристики.

Разные типы DDR позволяют передавать в большее количество данных тактовой частоте времени, цифру рабочей частоты часто предписывают двойной либо учетверённой, умножая на 4. Так, если для указана частота то данная память действует частоте в хотя показывают так называемую «эффективную» частоту, ту, должна работать чтоб обеспечить пропускную способность. самое хотя частоту здесь даже учетверяют.

Главное превосходство новейших типов памяти заключается работы тактовых частотах, а — пропускной способности технологиями. повышенных задержек, которые, вообщем, существенны для видеокарт. Первой платой, использующей память DDR2, стала NVIDIA GeForce FX поры технологии графической памяти гораздо продвинулись, был разработан эталон GDDR3, который недалёк DDR2, изменениями именно для видеокарт.

Типы памяти для видеокарт

GDDR2 (DDR2) – представляет собой самую обычную DDR2, выполненную корпусировке для достижения более высоких тактовых частот при работе видеокарты. Впервые был использован GeForce FX5800Ultra, время применяется только начального уровня

GDDR3 – электрические отличия носят принципиальный характер внутренней терминации усовершенствований, но эта память никакого отношения поскольку по прежнему осуществляется четырёхкратная внутренняя предвыборка подобно DDR2 сами ячейки памяти работают меньшей частоте, чем эффективная частота передача данных, частота интерфейса (которую обычно тактовой частотой памяти) соответственно вдвое меньше этой частоты (также аналогично «обычной» DDR2).
Несмотря «древность»(Впервые был использован 6800Ultra), данный тип памяти пор является основным для видеокарт nVidia (наприме, GeForce GTX 285), применяется унифицированной оперативной памяти консоли Xbox360.

GDDR3 — это специально предназначенная для видеокарт память, технологиями, что но характеристиками потребления что позволило создать микросхемы, работающие высоких тактовых частотах. Несмотря что стандарт был разработан ATI, первой видеокартой, стала вторая модификация NVIDIA GeForce FX стала GeForce

GDDR4 — отличается очередь наличием восьмикратной предвыборки, подобно «обычной» DDR3, и, следовательно, способностью работать больших тактовых частотах при одинаковой технологии изготовления. время данный тип памяти практически снят GDDR5. Применялся ограниченно ATI, HD3870.

GDDR4 — это дальнейшее развитие «графической» памяти, работающее почти раза быстрее, чем GDDR3. Основными отличиями GDDR4 существенными для пользователей, являются раз повышенные рабочие частоты энергопотребление. Технически, память GDDR4 отличается это дальнейшее развитие идей. Первыми видеокартами GDDR4 стали ATI Radeon X1950 XTX, а NVIDIA продукты этого типа памяти вовсе. Преимущества новых микросхем памяти перед GDDR3 что энергопотребление модулей может быть примерно ниже. более низкого номинального напряжения для GDDR4.

Впрочем, GDDR4 широкого распространения даже AMD. Начиная семейства RV7×0, контроллерами памяти видеокарт поддерживается новый тип памяти GDDR5, работающий учетверённой частоте до 5,5 ГГц (теоретически возможны частоты до что даёт пропускную способность до 256-битного интерфейса. повышения ПСП GDDR3/GDDR4 приходилось использовать 512-битную шину, то переход GDDR5 позволил увеличить производительность вдвое при меньших размерах кристаллов потреблении энергии.

GDDR5 — cамый современный быстрый тип видеопамяти, радикальное отличие заключается тактировании линий передачи данных эффективных средств снижения энергопотребления, сейчас используется производительных видеокартах ATI/AMD

Источник