В чем разница между памятью DDR4, GDDR5, GDDR6 и GDDR6X

Компьютерная память в основном бывает двух типов: системная память (RAM) и графическая память (VRAM). Первый использует DDR4, а второй – стандарт GDDR5 (и GDDR6). Но в чем разница между ними. В этом посте мы сравниваем DDR4 и GDDR5 (и GDDR6) и исследуем различия и сходства между ними.

DDR4 против GDDR5

В чем разница между памятью DDR4, GDDR5, GDDR6 и GDDR6X

  • DDR4 работает при более низком напряжении, чем GDDR5, точнее 1,2 вольт. GDDR5, с другой стороны, может достигать 1,5 В. Это связано с тем, что последний основан на стандарте памяти DDR3, который также имеет стандартное напряжение 1,5 В.
  • Что касается частот памяти, DDR4 работает примерно с той же скоростью, что и GDDR5X и GDDR6 (от ~ 1750 до 1800 МГц), но способ работы графической памяти означает, что эффективная пропускная способность в 4 раза больше (1750 x 4 = 7000 МГц). . Подробнее об этом ниже.
  • GDDR5X снижает напряжение до 1,35 В, при этом увеличивая пропускную способность на вывод до 16 Гбит / с.
  • И DDR4, и DDR3 используют 64-битный контроллер памяти на канал, что приводит к 128-битной шине для двухканальной памяти и 256-битной для четырехъядерный-канал. С другой стороны, память GDDR5 использует крошечный 32-битный контроллер на каждый канал.
  • Хотя конфигурации памяти ЦП имеют более широкие, но меньшие каналы, графические процессоры могут поддерживать любое количество 32-разрядных каналов памяти. По этой причине многие высокопроизводительные графические процессоры, такие как GeForce RTX 2080 Ti и RTX 2080, имеют 384-битную и 256-битную ширину шины соответственно.

Обе карты серии RTX 20 подключаются к микросхемам памяти емкостью 1 ГБ через 8 (для 2080) и 12 (для Ti) 32-разрядных контроллеров или каналов памяти. GDDR5 и GDDR6 также могут работать в так называемом режиме раскладушки, когда каждый канал вместо того, чтобы быть подключенным к одной микросхеме памяти, делится между двумя. Это также позволяет производителям удвоить объем памяти и сделать возможными конфигурации гибридной памяти, такие как GTX 660 с шириной шины 192 бит.

В чем разница между памятью DDR4, GDDR5, GDDR6 и GDDR6XGTX 670 имеет четыре чипа по 512 МБ на восьми каналах.В чем разница между памятью DDR4, GDDR5, GDDR6 и GDDR6XGTX 660 Ti имеет шесть стеков памяти, один из которых находится наверху (по два чипа в стеке) в режиме раскладушки. Это уменьшает ширину шины до 192 бит, а не до 256 бит.В чем разница между памятью DDR4, GDDR5, GDDR6 и GDDR6XПечатная плата GTX 660В чем разница между памятью DDR4, GDDR5, GDDR6 и GDDR6Xраскладушка

  • Еще одно основное различие между памятью DDR4 и GDDR5 / 6 заключается в циклах ввода-вывода. Как SATA, DDR4 может выполнять только одну операцию (чтение или запись) за один цикл. GDDR5 и GDDR6 могут обрабатывать ввод (чтение), а также вывод (запись) в одном цикле, по существу удваивая ширину шины.

В чем разница между памятью DDR4, GDDR5, GDDR6 и GDDR6X

  • Все это может поставить память DDR4 в неприглядном свете, но такая конфигурация действительно подходит для обеих конфигураций. ЦП в основном последовательны по своей природе, в то время как графические процессоры работают с тысячами параллельных ядер. Первый выигрывает от низкой задержки и более тонких каналов, в то время как графическим процессорам требуется гораздо более высокая пропускная способность с малым временем ожидания.

GDDR5 против GDDR5X против GDDR6

В чем разница между памятью DDR4, GDDR5, GDDR6 и GDDR6X

GDDR6 предшествовала GDDR5X, которая была своего рода модернизацией на половину поколения. GDDR5X обеспечивает скорость передачи данных до 14 Гбит / с на вывод, что вдвое больше, чем у GDDR5, а также снижает напряжение с 1,5 до 1,35 В.

В чем разница между памятью DDR4, GDDR5, GDDR6 и GDDR6X

Это было достигнуто за счет использования более высокой предварительной выборки. В отличие от GDDR5, GDDR5X имеет архитектуру предварительной выборки 16n (против 8n на G5). Это позволяет ему получать 64 байта (512 бит) данных за цикл (на канал), в то время как GDDR5 был ограничен 32 байтами (256 бит). Точно так же GDDR5X также имеет более высокую длину пакета – 16 (как DDR5), что позволяет памяти загружать до 64-битной строки кэша за одну передачу. GDDR5 и DDR4 ограничены длиной пакета 8 (или 32B x 2 за цикл) и предварительной выборкой 8n.

Чтобы понять, что означает длина пакета, вам нужно знать, как осуществляется доступ к памяти. Когда ЦП или кеш запрашивают новые данные, адрес отправляется в модуль памяти и требуемую строку, после чего располагается столбец (если его нет, загружается новая строка). Учтите, что после каждого шага есть задержка. Затем весь столбец отправляется по шине памяти пакетами. Для DDR4 и GDDR5 каждый пакет составлял 8 (или 16 байт). С DDR5 (и GDDR5X / 6) он был увеличен до 32 (до 64 Б). Есть два пакета за такт, и они происходят с эффективной скоростью передачи данных.

В чем разница между памятью DDR4, GDDR5, GDDR6 и GDDR6XВ чем разница между памятью DDR4, GDDR5, GDDR6 и GDDR6X

GDDR6, как и GDDR5X, имеет предварительную выборку 16n, но разделена на два канала. Таким образом, GDDR6 извлекает 32 байта на канал, что в сумме составляет 64 байта, как GDDR5X и вдвое больше, чем у GDDR5. Хотя это не улучшает скорость передачи памяти по сравнению с GDDR5X, но обеспечивает большую универсальность. Длина пакета также такая же, как у GDDR5X – 16 (64 Б).

В чем разница между памятью DDR4, GDDR5, GDDR6 и GDDR6XКак и DDR4, и GDDR5, и GDDR6 имеют 16 банков памяти. config

GDDR6 может получать тот же объем данных, что и GDDR5X, но по двум отдельным каналам, что позволяет ему работать как два меньших чипа вместо одного, в дополнение к более широкому одиночному.

Помимо этого, GDDR6 также увеличил плотность до 16 Гбит / с (в 2 раза по сравнению с GDDR5X, с максимальным значением JEDEC 32 ГБ) и значительно улучшает пропускную способность за счет увеличения базовой частоты с 12 Гбит / с до 14 Гбит / с (максимум 16 Гбит / с).

GDDR6 против GDDR6X

NVIDIA является первым поставщиком, который выбрал память GDDR6X в своих графических процессорах серии RTX 30, по крайней мере, в более дорогих. Он увеличивает пропускную способность на вывод с 14 Гбит / с до 21 Гбит / с и общую пропускную способность до 1008 ГБ / с, что даже больше, чем у стека HBM2 шириной 3072 бита.

GDDR6X GDDR6 GDDR5X HBM2
Ч / Б на контакт 21 Гбит / с 14 Гбит / с 11,4 Гбит / с 1,7 Гбит / с
Емкость чипа 1 ГБ (8 ГБ) 1 ГБ (8 ГБ) 1 ГБ (8 ГБ) 4 ГБ (32 ГБ)
Кол-во чипсов / сомов 12 12 12 3
Ч / Б на чип / стек 84 ГБ / с 56 ГБ / с 45,6 ГБ / с 217,6 ГБ / с
Ширина автобуса 384-битный 384-битный 352-битный 3072-бит
Всего ч / б 1008 ГБ / с 672 ГБ / с 548 ГБ / с 652,8 ГБ / с
Напряжение DRAM 1.35 V 1.35 V 1.35 V 1.2 V
Скорость передачи данных QDR QDR DDR DDR
Сигнализация PAM4 Двоичный Двоичный Двоичный

Это изображение имеет пустой атрибут alt; имя его файла - GDDR6X_Data_Eye-1024x641.png

Секретный соус памяти GDDR6X – это кодирование PAM4. Проще говоря, он удваивает передачу данных за такт по сравнению с GDDR6, который использует NRZ или двоичное кодирование.

Это изображение имеет пустой атрибут alt; имя его файла - NRZ_v_PAM4-Labeled-1024x638.png

С NRZ у вас было всего два состояния, 0 и 1. PAM4 удваивает его до четырех, 00, 01,10 и 11. Используя эти четыре состояния, вы можете отправлять четыре бита данных за цикл (два на край). Минус PAM4 – высокая цена, особенно на более высоких частотах GDD6X. Это причина того, что раньше никто не пытался реализовать его в потребительской памяти.

В чем разница между памятью DDR4, GDDR5, GDDR6 и GDDR6X

Это один недостаток. В то время как GDDR6 имеет длину пакета 16 байтов (BL16), GDDR6X ограничен BL8 или 8 байтами, но из-за сигнализации PAM4 каждый из его 16-битных каналов также доставляет 32 байта за операцию. Следовательно, большая часть улучшения пропускной способности произошла за счет более высокой рабочей частоты GDDR6X. Имейте в виду, что GDDR6X не является стандартом JEDEC, а является проприетарным решением Micron.

Память с высокой пропускной способностью (HBM)

Память с высокой пропускной способностью или HBM, впервые получившая популярность благодаря видеокартам AMD Fiji, представляет собой стандарт памяти с низким энергопотреблением и широкой шиной. HBM обеспечивает значительно более высокую пропускную способность по сравнению с GDDR5 при меньшем потреблении энергии в небольшом форм-факторе.

В чем разница между памятью DDR4, GDDR5, GDDR6 и GDDR6X

HBM использует тактовую частоту до 500 МГц, чтобы соответствовать низкому целевому показателю TDP, и компенсирует потерю полосы пропускания за счет большой шины (обычно 4096 бит). Карты AMD Radeon RX Vega – лучший пример реализации HBM2 в потребительском оборудовании. HBM2 решил проблему HBM1 в 4 ГБ, но ограниченная производительность в сочетании с нехваткой памяти не позволили AMD извлечь выгоду из потребительского GPU.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

нажмите Enter и отправьте ваш комментарий
Пожалуйста, введите ваше имя

NVIDIA RTX 3080 с памятью GDDR6X 20 ГБ выйдет в декабре

Согласно отчету VC, NVIDIA отложила запуск 20-гигабайтного варианта RTX 3080 до декабря. Будет два новых SKU, а именно RTX 3080 20GB и RTX 3070...

AMD купит производитель FPGA Xilinx за 30 миллиардов долларов

Как сообщается, AMD ведет переговоры о приобретении Xilinx, производителя FPGPA, за колоссальные 30 миллиардов долларов, что станет вторым историческим приобретением в полупроводниковой промышленности. Согласно...

Популярность Sony PS5 резко выросла после запуска в сентябре

  Хотя глобальный интерес к консолям следующего поколения от Sony и Microsoft был в значительной степени сбалансирован за последние несколько месяцев или около того, первая...

Встречайте Эльбрус-16S: 16-ядерный процессор с тактовой частотой 2 ГГц, разработанный в России по 16-нм техпроцессу

  На форуме «Микроэлектроника-2020» был продемонстрирован инженерный образец Эльбрус-16С - первого процессора на базе российской технологии. Он содержит в общей сложности 16 ядер с тактовой...

Ryzen 7 4700G от AMD быстрее, чем PS4: Режим Death Stranding & GTA V 1080p 50-60 FPS

Мы уже прошли множество тестов, показывающих возможности процессора APU Renoir на AM4, но на самом деле это более достойный внимания графический процессор, а не...

Intel в 2021 году передаст 180 тыс. Чипов по 6 нм из TSMC; AMD удвоит заказы на 7 нм до 200K

Похоже, что объявление Intel о приближении к сторонним литейным цехам пришло хорошо после того, как решение было фактически принято внутри компании. Согласно источникам, Intel...

В теме дня