Czym różni się graficzna pamięć RAM od systemowej pamięci RAM?

Wiem, że procesor graficzny i procesor są zasadniczo różnymi rzeczami i dlatego oboje są do kitu. Ale nie rozumiem, dlaczego standardowa systemowa pamięć RAM zawsze była generacją pamięci RAM używanej na kartach graficznych.

Jak rozumiem, oba są po prostu różnymi rodzajami pamięci DRAM, ale wydaje mi się, że różnice mogą zostać usunięte przez kontroler pamięci wprowadzony do procesora i krzemu GPU. Obecnym standardem systemowej pamięci RAM jest DDR4, ale karty graficzne korzystały z GDDR4 przez lata, zanim DDR4 stało się rzeczą dla komputerów stacjonarnych. Karty graficzne są teraz dostarczane z pamięcią RAM HBM (GDDR5?), Która jest szybsza niż pamięć systemowa DDR4.

Dlaczego nie używamy tego samego rodzaju pamięci RAM dla obu? Co ich wyróżnia?

Ale nie rozumiem, dlaczego standardowa systemowa pamięć RAM zawsze była generacją pamięci RAM używanej na kartach graficznych.

Specyfikacja GDDR, choć oparta na standardzie DDR, ma własną specyfikację sprzętową. Specyfikacja DDR jest technicznie wyprzedzająca specyfikację GDDR, ponieważ GDDR jest oparty na poprzedniej specyfikacji DDR (przez większość czasu, z wyjątkiem przypadków, gdy jest oparty na poprzedniej specyfikacji GDDR ).

Jednym z powodów fałszywego przekonania, że ​​GDDR wyprzedza DDR jest to, że istniało wiele iteracji standardu GDDR opartych na DDR3. Tak było również w przypadku GDDR2, ponieważ jego specyfikacja zawiera elementy projektowe zarówno z DDR, jak i DDR2.

Należy jednak zauważyć, że ta pamięć GDDR2 używana na kartach graficznych nie jest sama w sobie DDR2, ale raczej wczesnym punktem środkowym między technologiami DDR i DDR2. Użycie „DDR2” w odniesieniu do GDDR2 jest potocznym myleniem.

Źródło: DDR2 SDRAM

Podobnie, zarówno GDDR4, jak i GDDR5 wzięły elementy projektu z DDR3. GDDR5 jest oczywiście ulepszoną konstrukcją GDDR w porównaniu do GDDR4.

Podobnie jak jego poprzednik, GDDR4, GDDR5 jest oparty na pamięci SDRAM DDR3, która ma podwójne linie danych w porównaniu do DDR2 SDRAM. GDDR5 wykorzystuje również 8-bitowe bufory pobierania wstępnego podobne do GDDR4 i DDR3 SDRAM.

Źródło: GDDR5 SDRAM

Rozumiem, że oba są po prostu różnymi typami pamięci SDRAM, ale wydaje mi się, że różnice mogą zostać usunięte przez kontroler pamięci wprowadzony do procesora i krzemu GPU.

Te dwa standardy są bardzo różne. Różnica w liczbie bitów, które można przesłać przez linię danych, jest jedną z tych różnic. Specyfikacja GDDR nie jest kompatybilna z procesorami Intel i AMD x86. Specyfikacja GDDR może przesyłać więcej bitów, ponieważ jest podłączona do zupełnie innego połączenia, głównie PCI-e (w ramach specyfikacji różnych wersji tego standardu).

Obecnym standardem systemowej pamięci RAM jest DDR4, ale karty graficzne korzystały z GDDR4 przez lata, zanim DDR4 stało się rzeczą dla komputerów stacjonarnych.

Wynika to z faktu, że GDDR4 opiera się na specyfikacji DDR3, a nie specyfikacji DDR2. Standard DDR3 został ratyfikowany dopiero w 2005 roku. Nie widzieliśmy produktów do 2007 roku z powodu zupełnie innych potrzeb rynkowych. GDDR4 został ogłoszony w 2005 roku i nie widział produktów aż do 2007 roku. Widać więc, że chociaż mają różne nazwy, rzeczywiste produkty zostały wydane razem.

• GDDR4 SDRAM
• DDR3 SDRAM

Karty graficzne są teraz dostarczane z pamięcią RAM HBM (GDDR5?), Która jest szybsza niż pamięć systemowa DDR4.

Obecne standardy GDDR to tak naprawdę GDDR5X i GDDR6. HBM (High Bandwidth Memory) to proces produkcji DDR Hynix i Samsung.

Dlaczego nie używamy tego samego rodzaju pamięci RAM dla obu?

Te dwa standardy nie są ze sobą kompatybilne.

Co ich wyróżnia?

To, co je wyróżnia, to proces produkcji i specyfikacje. Chociaż GDDR jest oparty na specyfikacji DDR, GDDR nie wyprzedza DDR, chociaż w tym momencie istnieją ogromne różnice w wydajności między dwoma standardami z powodu dostępnej przepustowości, do której ma dostęp GDDR.

Podstawowa technologia jest mniej więcej taka sama, procesory graficzne wykorzystują znacznie szerszą szynę pamięci.

Procesory graficzne są łatwiejsze do zaprojektowania w ten sposób jako pojedyncza jednostka, w której wiele modułów pamięci można bezpośrednio podłączyć do jednostki przetwarzającej za pomocą niestandardowej płytki drukowanej. Pozwala to na bardzo szeroką szynę pamięci, często przekraczającą 256 bitów. HBM posuwa to dalej dzięki 1024-bitowej magistrali.

Procesory bazują na znacznie bardziej ogólnej architekturze gniazd i specyfikacji płyty głównej, więc więcej niż standardowe dwa 64-bitowe kanały są zwykle zarezerwowane dla rynku high-end i serwerów.

Należy również wspomnieć, że pamięć GPU jest dostrojona pod kątem opóźnień w handlu dla wysokiej przepustowości - dużo przeszukiwania i mało poszukiwań. Nie dzieje się tak w przypadku pamięci procesora, w której pożądane jest małe opóźnienie dla uzyskania dobrych prędkości dostępu losowego.

Jedną specjalną cechą niektórych rodzajów RAM graficznych jest to, że dostęp do nich mają dwa niezależne lub w większości niezależne systemy magistrali - co sprawia, że ​​można ich używać jako buforów ramki (część ramek wideo, w której piksele wysyłane są na ekran co 1/60 lub mniej więcej drugie są przechowywane) lub bufory tekstur łatwiejsze i wykonalne przy mniejszej liczbie konfliktów dostępu i kosztów ogólnych ...