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GDDR5

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第五版圖形用雙倍資料傳輸率記憶體(Graphics Double Data Rate, version 5,簡稱GDDR5),是一種高性能顯示卡使用的同步動態隨機存取記憶體,专为高带宽需求电脑应用所设计。由AMD、SK Hynix、三星電子、NVIDIA、JEDEC等聯合制定,取代GDDR3以及GDDR4顯示記憶體。

技術細節[编辑]

GDDR5和GDDR4一樣基於DDR3 SDRAM改造而來,基本記憶體架構和DDR3相若,記憶體預取也是相同的8n設定。所謂的「預取」,及記憶體晶片內部的記憶體陣列傳輸率與輸出/輸入(I/O)存取傳輸率的比值,「8n」代表I/O緩衝區一次讀取記憶體陣列中8位元的資料,提升記憶體外部的傳輸速度。[1]

GDDR5為了增大頻寬並降低延時,避免出現GDDR4那樣高頻寬但高延時的情況,與DDR3相比,GDDR5顯示記憶體使用了DQ并行双数据总线,相当于提供了在GDDR3的基础上多加了一条通道,而GDDR3顯示記憶體、DDR3記憶體却只有一条通道;另外,GDDR5採用時脈分離的設計,位址與命令匯流排採用其中一組時脈信號,而資料匯流排則採用另外獨立的一組,且為位址與命令匯流排時脈的兩倍。所以GDDR5的理論速度可达DDR3的四倍、GDDR3/GDDR4的兩倍,5GT/s以上的高傳輸率(亦即坊間所謂的5GHz高頻)變成可能,透過高頻率有可能使一款128bit的顯卡性能超過DDR3的256bit顯卡。[2]

相比GDDR3或GDDR4顯示記憶體而言工作电压從1.8V降為电压仅有1.5V,还具有新电源管理技术,功耗更低。[3]且GDDR3使用的为80nm制程,而GDDR5为55nm,制程的提高使芯片的体积缩小,發熱量也可以低许多。[4]

一般GDDR5需搭配PCI-E以上規格的顯卡才有支援。但Sony新一代家庭游戏机PlayStation 4也使用了GDDR5,其搭載由AMD定制的APU,配合HSA,可直接使用GDDR5作為資料存取使用。

頻率[编辑]

廠商標示的是數據頻率,數據頻率相等於運作頻率的4倍。6000MHz GDDR5的實際運作頻率是1500MHz。DDR記億體會於一個時鐘周期內的上升期和下降期各傳輸一次數據,DQ并行双总线也令數據傳輸量倍增。

下一代接替品[编辑]

2011年早期有消息指出,DDR4 SDRAM記憶體問世後,將會有基於DDR4標準的GDDR6顯示記憶體標準,亦即「第六版圖形用雙倍資料傳輸率」(Graphics Double Data Rate, version 6,簡稱GDDR6),將由AMDJEDEC於2012年合作制定,除此以外還有NVIDIAIntel高通德州仪器Cisco等資訊企業參與該標準的制定。[5]該標準或基於DDR4 SDRAM,與基於DDR3 SDRAM的GDDR5將有不少技術差異。

儘管有不少消息稱該標準將於2014年完成,實際產品將會到2020年會大規模使用。[6][7][8][9]然而,至今JEDEC以及其相關合作夥伴仍未公佈任何關於GDDR6的相關資訊。[10]直到2015年4月為止,NVIDIA所發售的GeForce 900系列顯示核心仍然使用GDDR5顯示記憶體,但等效時脈提升至7,010MHz上下;而AMD則是公佈了HBM堆疊式顯示記憶體技術,2015年6月,AMD發表Radeon Rx 300系列有搭載HBM技術的顯示卡。

HBM比起GDDR5擁有更高的頻寬和位元,位元部分每一顆HBM記憶體就高達1024位元,記憶體時脈只有500左右,電壓也比GDDR5小,還能縮小記憶體佈置空間,不過製造困難成本也高,所以供應量非常少。因HBM產量低而且成本高昂,此時再有GDDR6顯示記憶體將接替GDDR5的消息流出。[11][12]

在HBM發佈之後,HBM 2也成功開發出來,記憶體位元提升至兩倍,預計在2016第二季亮相。

美光科技於2015年10月宣布成功開發出GDDR5X,比GDDR5更高、逼近現時HBM的頻寬速度(於記憶體匯流排維持256位元、等效時脈14GHz的條件下,至少可擁有448GB/s的頻寬),預計最快在2016年第一季亮相。目前已知GDDR5X相較於GDDR5的改變,在於記憶體預取從8n提升到16n、更低的運行電壓(和DDR3L相同的1.35V)、其餘部分與GDDR5的基本相同。[1][13]NVIDIA下一代Pascal架構的顯示核心,旗艦型號將使用HBM2記憶體,而主流級別的顯示卡就使用GDDR5X記憶體。

另见[编辑]

外部連結[编辑]

参考文献[编辑]