На очереди у нас достаточно немаловажная характеристика видеокарты – это тип памяти. А немаловажная она потому, что две совершенно идентичные по характеристикам видеокарты, но с разным типом видеопамяти – будут очень существенно различаться по производительности.
Поэтому при выборе видеокарты , также нужно руководствоваться этим параметром. Это мы обязательно рассмотрим в рамках данной статьи на реальных примерах. Также, в очередной раз разрушим миф зависимости типа памяти видеокарты от типа оперативной памяти , в рамках одной системы.
Когда видеокарта настроена правильно, при ее поддержке можно выбрать желаемое количество цветов. Познакомьтесь с некоторыми стандартами на рынке! Это стандарт, который отображает разрешение видео плюс поддерживаемые цвета. Одно из существенных различий между ними - именно поддерживаемая резолюция.
Несмотря на многочисленные бренды и модели, покупка новой видеокарты не такая сложная. Следуя моим советам и выполняя хороший поиск, прежде чем принимать решение о новой модели, легче попасть в марку и модель, которая будет соответствовать вашим потребностям!
Видеопамять GDDRх. Что это?
GDDR (graphics double data rate memory) – это подвид энергозависимой динамической памяти, которая предназначена для использования в видеокартах. GDDR отличается от DDR (оперативной памяти), хотя принципы и технологии для них являются общими. Среди основных отличий можно выделить: более низкое потребление у GDDR, по сравнению с DDR, к тому же, в GDDR применяются специальные методы управления буфером ввода-вывода, для улучшения пропускной способности. А также масса других улучшений. То есть, можно назвать видеопамять GDDR более продвинутым видом памяти, нежели обычная оперативная память (DDR).
В этом небольшом учебнике мы объясним основные различия между этими двумя типами памяти. Это учебное пособие представляет собой расширенную тему в книге; для более глубокого понимания предмета мы рекомендуем прочитать. На видеокартах с более высокой производительностью встроенный графический контроллер в графическом процессоре использует несколько 32-битных каналов. На видеокарте с 256-битным дорожкой будут использоваться восемь чипов.
Эта конфигурация называется оболочкой. Однако такие чипы еще не существуют коммерчески. Существуют «внешние часы» памяти и «часы данных». «Внешние часы» используются для отправки команд и адресов. «Часы данных» в два раза превышают «внешние часы» памяти и используются для передачи данных.
На сегодняшний день, основным типом памяти для видеокарт является GDDR, а именно – версии GDDR3 и GDDR5.
Пожалуй, для наглядности пройдёмся по всем поколениям памяти GDDR, указывая их основные отличия. Это нужно для того, чтобы понимать, почему же стоит отдать предпочтение видеокарте с типом памяти GDDR5, а не GDDR3:
GDDR – первое поколение графической памяти с удвоенной скоростью передачи данных .
Эффективность потребления энергии
Это уменьшает информационный путь. Каждый дополнительный гигабайт в секунду полосы пропускания начинает потреблять слишком много энергии, чтобы представлять разумное, эффективное или экономически эффективное решение для дизайнеров и потребителей.
Наследие отраслевых инноваций
Объем памяти часто используется в качестве маркетингового инструмента брендами, потому что они знают, что широкая общественность вынуждена думать, что им нужно как можно больше.Миф: карты с 2 ГБ памяти быстрее, чем у карт с одним ГБ. Неудивительно, что бренды оснащают свои карты начального уровня чрезмерным объемом памяти, потому что каждый может поверить, что плата с большей памятью будет быстрее. Давайте будем ясны: емкость памяти графической карты не влияет на ее производительность, если настройки игры не полностью ее насыщают.
GDDR2 – это версия, которая базируется на обычной оперативной памяти DDR 2 и отличается от нее, лишь вышеуказанными доработками. Имеет более высокие частотные показатели, по сравнению с GDDR. Аналогично сравнению оперативной памяти DDR и DDR2.
GDDR3 – это дальнейшее развитие графической памяти. Она также построена на модулях памяти DDR2. Технологически, данный тип памяти очень схож с GDDR2, но за счёт более эффективного потребления и тепловыделения, удалось увеличить тактовые частоты .
Что можно использовать для получения дополнительной видеопамяти? Чтобы ответить на этот вопрос, мы уже должны знать, что такое память. Путем упрощения мы приходим к следующим четырем применениям. Загрузить текстурыКоллективный буфер буфераКопируйте буфер глубины Примите другие элементы, необходимые для рендеринга изображения. Естественно, размер загружаемых в память текстур зависит не только от игры, но и от графических настроек . С другой стороны, текстуры, необходимые для рендеринга определенной сцены, должны оставаться в памяти.
Графический буфер используется для хранения изображения при его визуализации до или во время его отправки на устройство отображения. Поэтому его объем памяти зависит от определения экрана и количества буферов. Поскольку некоторые режимы сглаживания увеличивают количество пикселов, которые должны быть отображены, они пропорционально увеличивают объем требуемой видеопамяти. С этой точки зрения противодействие сглаживанию на основе рендеринга является особенно сложным, так как потребности увеличиваются с помощью выборки.
GDDR4 – тип памяти, который не набрал популярности и стал всего лишь переходной ступенью с GDDR3 на GDDR5. Опять же, базируется на всё той же DDR2. И в очередной раз из основных изменений – повышенные частоты и улучшенное энергопотребление.
GDDR5 – наконец наиболее продвинутый и последний мейнстрим-вариант, среди поколений видеопамяти. За счёт того, что он построен на памяти DDR3, количество передаваемых бит за такт увеличено в два раза (с 2 до 4) по сравнению с GDDR3 и GDDR4. С приходом GDDR5, стало возможным увеличить ПСП в два раза по сравнению с GDDR3, при этом не увеличивая шину.
Дополнительные буферы также занимают видеопамять. Таким образом, большое количество видеопамяти позволяет. Играйте в более высоких определениях Играйте с лучшими текстурами Играйте с сильным сглаживанием на основе рендеринга. Объем требуемой видеопамяти определяется прежде всего определением, к которому он играет: естественно, чем выше оно, тем больше потребностей происходит. Второй фактор - использование одного из описанных выше типов сглаживания. Если предположить, что один играет с эквивалентными настройками из одной игры в другую, другие факторы менее важны.
Выбор видеокарты GDDR3 или GDDR5
С учётом вышеуказанных факторов при выборе видеокарты, стоит, по возможности, отдавать преимущество именно видеокартам с GDDR5-памятью на борту, ибо при равной шине памяти, мы получаем удвоенную пропускную способность .
ОЗУ является важным компонентом, который играет на реактивности и простоте использования. В эквивалентном процессоре, чем больше объем оперативной памяти, тем больше ноутбук быстро справится с тяжелыми или несколькими задачами. Мы укажем в этом названии, что система имеет большое значение. До 3 ГБ ОЗУ, никаких проблем. Только первый может действительно полностью использовать 4 ГБ оперативной памяти и многое другое. В настоящее время, помимо нетбуков, стандартом является 3 ГБ. Последний потребляет немного меньше энергии, но это стоит дороже.
Возьмем парочку реальных видеокарт, у которых всё идентично, но разные типы памяти:
1. Asus Radeon HD 6670 GDDR5 (128 bit);
2. Asus Radeon HD 6670 GDDR3 (128 bit);
А вот результаты тестов easycom с участием этих двух видеокарт:
Довольно чётко прослеживается преимущество HD 6670 с GDDR 5, как в искусственных тестах 3Dmark, так и в реальной игровой нагрузке.
Частота ОЗУ также играет определенную роль. Но это также функция того, что поддерживает процессор. В противном случае вам нужно будет удалить уже установленный модуль и заменить его на более крупный. Обратите внимание, что некоторые марки аннулируют гарантию при замене компонента.
Графическая схема, конечно же, влияет на производительность графики, а также на автономию. Если вы никогда не играете, любая графическая карта подходит, даже те, которые встроены в набор микросхем материнской платы. Часто бывает сложно получить представление о производительности графических чипов. Зная, что встроенный набор микросхем менее эффективен, чем выделенная карта начального уровня, недостаточно. Чтобы дать вам представление, мы советуем вам взглянуть на наше сравнение цен и нажать «Определить критерии» в синем.
Независимость типов оперативной памяти от типа памяти GDDR5 в рамках одной системы
Была замечена тенденция вопросов относительно совместимости типов памяти видеокарты и типов оперативной памяти, в рамках одного компьютера. Хотелось бы в очередной раз развеять данные сомнения (у тех кто сомневается). Как таковой совместимости типов видеопамяти и оперативной памяти нет впринципе.
Вы увидите теоретическую классификацию графических чипов, от наименее мощных до самых мощных. Говоря о графической карте или наборе микросхем, часто речь идет о выделенной памяти и общей памяти. Специальная память - это та, которая интегрирована в графическую часть. Общая память часто соответствует спецификациям конструкторов выделенной памяти, добавленной к определенному количеству оперативной памяти из памяти произвольного доступа. Графические чипы, когда им нужна больше памяти, чем та, которую они интегрируют, мы действительно можем заимствовать немного из основной ОЗУ.
В системе может быть установлена видеокарта с типом памяти GDDR5 (как мы помним построенная на модулях DDR3) и оперативная память DDR2. Всё будет совместимо и прекрасно работать. Относительно видеокарты, может быть лишь несовместимость с более старой шиной AGP (и соответствующим слотом) на материнской плате, но таких материнских плат осталось очень мало, а про обратную совместимость PCI-express , я думаю, наслышаны практически все.
Например, для видеокарты с выделенным выделенным 512 МБ и общим объемом 79 ГБ общий общий объем 79 ГБ соответствует 512 выделенным 28 ГБ, взятым в ОЗУ. На данный момент, если ОЗУ составляет 3 ГБ, для остальной части системы доступно 72 ГБ, если, конечно, графическая часть потребляет все, что может. Одна и та же ссылка на графическую карту может иметь различную выделенную и общую память.
Но будьте осторожны, тип памяти не соответствует ссылке на видеокарту. Некоторые ноутбуки оснащены двумя графическими частями. В общем, это модели, ориентированные на мобильность или модели игроков. Во-первых, есть встроенный графический чипсет или графическая часть, встроенная в процессор, и выделенная видеокарта. Обычно это модель начального уровня, которая обеспечивает повышенную производительность по сравнению с интегрированным чипсетом или интегрированной графикой. Переключение в основном выполняется вручную.
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. GDDR - память графических систем, у которых имеется графический, и она физически распаивается на плате, а не расширяется дискретными планками. В остальном GDDR и DDR схожи, только с поправкой на поколения. Так, GDDR3 в работе идентична DDR2, а GDDR5 - DDR3.
Но в большинстве случаев речь идет о совместной работе двух выделенных видеокарт для повышения производительности, особенно в играх. Они, как правило, ультрапортативные, что сопровождается в качестве опции внешней видеокартой, встроенной в док-станцию. Таким образом, пользователь может воспользоваться автономным ультрапортативным автономным устройством и подключить внешнюю графическую карту, когда ей требуется повышенная производительность графики, например, дома. Вы можете проконсультироваться с нашим тестом на решение этого типа через.
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 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.
Классификация по скорости и пропускной способности
Каждый из них имеет свое собственное применение в области информатики и технологий. Он не очень популярен и использовался на банках видеокарт. У вашей видеокарты есть несколько функций. Но что такое пропускная способность памяти? Только у него есть собственное ОЗУ: память графической карты.
Чтобы вычислить, эти блоки должны связываться с памятью карты и использовать для этого шину памяти. Чем шире шина памяти, тем больше информации она может переносить одновременно. Это функция ширины шины, которую вы найдете везде на видеокартах. Таким образом, шина может одновременно иметь 32 байта.
С GDDR3 поступили в продажу в 2004 году и до сих пор остаются ходовым товаром с поправкой на обновления линеек. Видеокарты с GDDR5 появились на прилавках магазинов в 2008 году, и на сегодняшний день практически весь сегмент hi-end снабжен этим типом памяти. При равенстве объема памяти и функциональных возможностей видеокарты GDDR5 несколько дороже GDDR3.
Его читают повсюду, даже дома. Ну, это злоупотребление языком. Хорошо, и пропускная способность во всем этом? Ну, теперь, когда мы заложили основу, мы можем лучше объяснить это. И каждая передача включает не более определенного количества байтов. Кроме того, полезная память будет 4 ГБ, потому что данные дублируются, поэтому занимают в два раза больше места.
Как полоса пропускания памяти влияет на производительность видеоигры? Разница между 5% и 20%, в среднем около 13% меньше производительности и на 25% меньше автобусов. Но давайте не будем забывать, что переход от 192 до 256 бит обеспечивает больший выигрыш, чем, например, от 384 до 512 бит, потому что в первом случае пропускная способность намного более ограничена.
- GDDR2(DDR2) – представляет собой самую обычную DDR2, выполненную в другом корпусе для достижения более высоких тактовых частот при работе в составе видеокарты. Впервые был использован в видеокарте GeForce FX5800Ultra, в настоящее время применяется только в видеокартах начального уровня
- GDDR3 – электрические отличия от GDDR2 носят принципиальный характер и заключаются в наличии внутренней терминации и других усовершенствований, но к DDR3 эта память никакого отношения не имеет, поскольку по прежнему осуществляется четырёхкратная внутренняя предвыборка подобно DDR2 (т.е. сами ячейки памяти работают на вчетверо меньшей частоте, чем эффективная частота передачи данных, а тактовая частота интерфейса (которую обычно и считают тактовой частотой памяти) соответственно вдвое меньше этой частоты (также аналогично "обычной" DDR2).
Несмотря на относительную "древность"(Впервые был использован в GeForce 6800Ultra), данный тип памяти до сих пор является основным для видеокарт nVidia (Включая новейшую GeForce GTX 285), а также применяется в качестве унифицированной оперативной памяти в игровой консоли Xbox360. - GDDR4 - отличается от GDDR3 в первую очередь наличием восьмикратной предвыборки, подобно «обычной» DDR3, и, следовательно, способностью работать на ещё больших тактовых частотах при одинаковой технологии изготовления. В настоящее время данный тип памяти практически снят с производства и заменён GDDR5. Применялся ограниченно и только в видеокартах ATI , в первую очередь - в Radeon HD3870.
- GDDR5 - cамый современный и самый быстрый тип видеопамяти, радикальное отличие от GDDR4 заключается в раздельном тактировании линий передачи данных и адресов - адреса передаются в режиме DDR (Double Data Rate) на частоте CK, а данные передаются в режиме DDR на частоте WCK, которая в два раза выше первой, т.е. за один такт такая память передает 2 бита адресов и 4 бита данных. Также GDDR5 память отличается наличием эффективных средств снижения энергопотребления, и сейчас используется во всех производительных
Лет десять назад среди специалистов начал циркулировать термин «стена памяти». Развитие вычислительных архитектур упёрлось в ограниченную пропускную способность подсистем памяти. Процессоры совершенствовались значительно быстрее, чем память. Необходимо было придумать что-то новое. Однако радикальная смена интерфейса подсистемы памяти грозила другими проблемами: отсутствием обратной совместимости и необходимостью многое менять в разработке и производстве. Так и шло. Раз за разом индустрия брала в руки чуть более тяжёлый отбойник в виде стандартов DDR, DDR2, DDR3, DDR4 и методично углублялась в пресловутую «стену памяти». Медленно, но все при деле. Надежды на прорыв с помощью памяти HMC (Hybrid Memory Cube) себя пока не оправдали. Память HMC еле-еле вползает в серверный сегмент. Будет большим успехом, если компания Intel в текущем квартале всё-таки начнёт массовые поставки 14-нм ускорителей Xeon Phi с памятью HMC на одной подложке с процессором.
Пробить «стену памяти» удалось в случае графической подсистемы. Официально комитетом JEDEC принят стандарт HBM (High Bandwidth Memory) в начальной и в улучшенной версиях. Обновлённый стандарт позволяет выпускать микросхемы HBM, скорость обмена с которыми в семь раз выше, чем в случае микросхем памяти GDDR5. Это задел на годы вперёд. Одна беда: память HBM дорого обходится в производстве, поскольку представляет собой модуль памяти, а не обычный залитый компаундом кристалл. Использование HBM оправдано в случае флагманских видеокарт. Возможно, новые микросхемы HBM компании Samsung повышенной ёмкости смогут даже попасть в средний сегмент (там будет достаточно одной-двух микросхем на подложку с GPU). И всё же, память HBM в ближайшие год-два останется старшим решением. Гарантированно средний сегмент сможет закрыть другой новый тип графической памяти — это память GDDR5X, о которой стало известно буквально несколько месяцев назад .
Сообщаем, память GDDR5X официально утверждена комитетом JEDEC в качестве индустриального стандарта. Почти эксклюзивно GDDR5X разрабатывала компания Micron. По неофициальным данным, стандарт GDDR5X могла начать разрабатывать компания Qimonda, а после неё — Elpida Memory. Обе обанкротились, а центр по разработке в Мюнхене в результате пертурбаций достался компании Micron. Ранее поступала информация, что массовый выпуск памяти GDDR5X компания Micron начнёт во второй половине 2016 года. Если сроки не изменились, видеокарты с памятью GDDR5X появятся в продаже ближе к концу года или стартуют в ходе CES 2017.
Стандарт GDDR5X обеспечит в перспективе двукратный подъём скорости обмена данными с графическим процессором. Сегодня по одному контакту GDDR5 обмен в среднем проходит со скоростью 7 Гбит/с. Скорость обмена по контакту памяти GDDR5X увеличена до 10-14 Гбит/с. Важно отметить, что сигнальный уровень GDDR5 и GDDR5X остался один и тот же — это так называемая схема с псевдо-открытым стоком (pseudo open drain, POD). Это облегчит разработку контроллеров памяти для поддержки GDDR5X. Менять придётся не так много. К тому же, стандарт GDDR5X будет продолжать использовать интерфейс и основные особенности протокола GDDR5, что означает совместимость с набором команд и прочее. Главным отличием между GDDR5 и GDDR5X станет внутренняя логика работы (и архитектура), отвечающая за выборку данных или prefetch. Память GDDR5X сможет выбирать до 64 байт за тактовый цикл против 32 байт у GDDR5. За счёт этого и растёт итоговая пропускная способность.
Помимо видеокарт память GDDR5X будет задействована в игровых консолях, в ускорителях вычислений для суперсерверов и в активном сетевом оборудовании. Также надеемся, что компании Samsung и SK Hynix не обойдут вниманием новый тип памяти. Один производитель — это грустно. Как бы компаниям AMD и NVIDIA снова не пришлось стоять в очереди за новинкой.
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 2016 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 2016 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).
Те, кто впервые решил собрать свой ПК самостоятельно либо разобраться в его внутренностях, начинают сталкиваться с огромным количеством непонятных терминов. Когда мы открываем крышку корпуса, видим массу проводов, пластинок, вентиляторов, радиаторов и т.д. Чтобы не вызывать лишний раз мастера и не обращаться к друзьям, проще разобраться самому.
Сегодня мы поговорим о таком интересном понятии, как GDDR5. Что это, многие не знают, некоторые могу предполагать, другие осведомлены и разбираются. Чтобы не запутать читателя, стоит сразу сказать, что GDDR5 - это память. К чему она относится и где находится, мы узнаем дальше.
Видеопамять
Чтобы не вываливать на неосведомленного человека сразу кучу терминов, лучше подойти с другой стороны. Все мы знаем о материнской плате, которая размещена в корпусе ПК. К ней подсоединяются процессор, блок ОЗУ и другие элементы. Помимо того, что существует самой системы, также есть подобное понятие и у видеокарты.
Отсюда появляется термин - видеопамять. Фактически это то же самое, что и оперативная память, но отвечающая конкретно за хранение той части информации, которая нужна для воспроизведения изображения на экране. В отличие от ОЗУ всей системы, эта отвечает только, грубо говоря, за видео. Поэтому чипы видеопамяти разместили на видеокарте.
Начало
Начать знакомство с разными ОЗУ нужно с самой первой вариации. Наиболее старым видом «оперативки» считается память DDR. Сейчас, наверное, невозможно найти материнские платы с этим типом. Рабочее напряжение составляло 2,5 вольт. Естественно, оглядываясь на все имеющиеся уже типы, можно смело утверждать, что память DDR потребляла больше всего электроэнергии.
Разновидность
Прежде чем мы узнаем о том, что такое GDDR5 на видеокарте, придется разобраться в разнообразии. Типов за все время было бесчисленное количество. Описывать каждый нет смысла, поэтому стоит перейти сразу к сути.
В целом, оперативное запоминающееся устройство получила имя DRAM. Впервые оно стало известно миру во время Второй мировой войны. Но в своем современном проявлении появилось в 1966 году. Длительно время разработчики и производители старались улучшить ОЗУ. Одним из первых типов стал PM DRAM в начале 90-х годов прошлого века.
Но разработчикам необходимо было все время увеличивать быстродействие и объем «оперативки». Спустя шесть попыток, на рынке появляется новый тип - DDR SDRAM. Он стал отличаться от предыдущих модификаций повышенной скоростью передачи данных (в два раза). Этот тип сначала устанавливался в видеоплатах. Со временем разработчики решили применять ОЗУ и на чипсетах.
Основа
Считается, что GDDR5 появилась именно благодаря DDR SDRAM. Эта пятая версия, которую сформировали для приложений. Эти софты требовали высокую полосу пропускания. Предшественником этого варианта стала память четвертого поколения. Обе основывались на DDR3. Канал связи стал удвоенным, появились буферы на ширину 8 битов.
Интересно, что над этим типом работало много производителей. Так в исследовательский «кружок» попали Hynix, Qimonda, Samsung и JEDEC. Сюрпризом стало то, что с ними работала и компания AMD. Работа заняла очень много времени, и от самого начала до финиша прошло три года. За это время разработчикам удалось добиться отличных результатов.
Тогда многие узнали о GDDR5, что это и для чего. Но не все могли использовать эту память, так как её спецификации все еще формировались. Так в начале своего пути чипы работали на невысоком напряжении 1,5 В, при этом плотность составляла 0,5-2 Гб. Частота их достигала 4000 МГц, а через какое-то время удалось поднять этот показатель до 7000 МГц.
Уже в 2009 году появился чип с плотностью 1 Гбит, спустя год - с плотностью 2 Гбит. Последний вариант был сформирован по техпроцессу 50-нм. К началу 2015 года разработка привела к отличным результатам. Плотность чипа достигла 8 Гбит, а техпроцесс был задействован на 20-нм. Такой рекордсмен вышел под руководством корейской компании Samsung.
Спецификация
Чтобы подробнее узнать о GDDR5, что это и для чего нужна эта память, важно рассмотреть основные характеристики, которые сейчас применяются всеми производителями. Как уже стало понятно, в названии буква «G» отвечает за понятие Graphics. То есть этот тип памяти нужен для работы видеокарты.
GDDR5 была выпущена согласна стандартизации. Под управлением 8n архитектуры, с интерфейсом конфигурации динамики, а также с технологиями, которые позволяли увеличить быстродействие. Один чип имеет разрядность 32 бита и корпус у него на 170 контактов. Техпроцесс равен 40-нм.
Частота может определяться двумя показателями. Если первая показывает значение 1250 МГц, то вторая будет равна 2500 МГц, то есть в два раза больше. Производители часто указывают отличающиеся частоты, но сама скорость передачи будет всегда одинаковой.
Главным преимуществом новинки стала улучшенная пропускная способность. В отличие от третьего поколения видеопамяти, пятое стало работать на шине шириной 128/256 бит. Во много это помогло сэкономить по некоторым показателям. Так, в GDDR3 использовали 512 бит для шины. Такой показатель увеличивал размер чипа, его упаковку, а соответственно и стоимость всей модели. Видеокарты с таким типом потребляли и большее количество энергии.
Внедрение
Теперь мы знаем о GDDR5, что это видеопамять, над которой работали ведущие производители. Неудивительно, что первая модель видеокарты появилась в 2008 году именно от компании AMD. Ей стала ATI Была представлена в двух вариациях, которые отличались объемом: 512 Мб и 1 Гб.
Были и модели от GDDR5 появились сразу в целой серии карт, среди которых были: GTX 550, GTX 560, GTX 580, GTX 590, GTX 660, GTX 680 и др. Кроме того, этот тип памяти ныне встречается и в четвертой версии консоли PlayStation. При этом её тут поместили в качестве ОЗУ.
Выводы
Резюмируя все вышеописанное, важно понимать, что прошло много времени после того, как появилась ОЗУ. Видеопамять развивалась и формировалась. Сейчас пятое поколение уже не самое скоростное среди всех. Относительно недавно стал известен еще один тип - GDDR5X. Он в два раза быстрее. Тем не менее, именно GDDR5 самая востребованная память, не только как составляющая видеокарты, но и как самостоятельные чипы ОЗУ.
Сейчас главной угрозой, которая может способствовать исчезновению этого типа памяти с рынка, является то, что память больше некуда развивать и улучшать. Кроме того, пока никак не удалось решить проблему с высокими показателями энергопотребления. И хотя значения относительно предыдущих версий стали гораздо меньше, все же ничего это не решает. К тому же, учитывая последние тенденции к оверклокингу, проблема с повышенным электропотреблением насущна и акутальна.
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 GDDR5
HBM2 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. 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.
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.
