图形RAM与系统RAM有何不同?


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我知道GPU和CPU本质上是不同的,它们为什么都在做对方的工作时很烂。但是我不明白的是为什么标准系统RAM始终落后于视频卡所用RAM的一代。

据我了解,它们都是不同类型的DRAM,但在我看来,差异可以通过烘焙到CPU和GPU芯片中的内存控制器来抽象化。当前系统RAM的标准是DDR4,但是在DDR4成为台式机产品之前,视频卡已经使用GDDR4多年。视频卡现在带有HBM RAM(GDDR5?),比DDR4系统内存快。

为什么我们不为两者使用相同类型的RAM?是什么使它们与众不同?


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what I don't get is why standard system RAM has always been a generation behind the RAM used on video cards.- 他们不是。GDDR5基本上是针对带宽优化的DDR3(以延迟为代价),如果由我决定,则GDDR5将被命名为GDDR3。
hanshenrik

Answers:


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但是我不明白的是为什么标准系统RAM始终落后于视频卡所用RAM的一代。

GDDR规范虽然基于DDR标准,却具有自己的硬件规范。DDR规范在技术上领先于GDDR规范,因为GDDR基于以前的DDR规范(大多数情况下,除非是基于以前的GDDR规范)。

错误地认为GDDR领先于DDR的原因之一是,存在基于DDR3的GDDR标准的多次迭代。GDDR2也是这种情况,因为其规范同时具有DDR和DDR2的设计元素。

但是,必须注意,图形卡上使用的GDDR2内存本身不是DDR2,而是DDR和DDR2技术之间的早期中点。用“ DDR2”指代GDDR2是一个口语化的名词。

资料来源:DDR2 SDRAM

同样,GDDR4和GDDR5都采用了DDR3的设计元素。与GDDR4相比,GDDR5显然是改进的GDDR设计。

与其前身GDDR4一样,GDDR5基于DDR3 SDRAM存储器,与DDR2 SDRAM相比,其数据线增加了一倍。GDDR5还使用类似于GDDR4和DDR3 SDRAM的8位宽预取缓冲器。

资料来源:GDDR5 SDRAM

据我了解,它们都是不同类型的SDRAM,但在我看来,差异可以通过烘焙到CPU和GPU芯片中的内存控制器来抽象化。

这两个标准实际上有很大的不同。可以通过数据线传输的位数的差异就是这些差异之一。GDDR规范与Intel和AMD x86处理器不兼容。由于GDDR规范连接到完全不同的连接(主要是PCI-e)(在该标准的各种修订版的规范之内),因此GDDR规范能够传输更多的位。

当前系统RAM的标准是DDR4,但是在DDR4成为台式机产品之前,视频卡已经使用GDDR4多年。

这是由于GDDR4基于DDR3规范,而不是DDR2规范。DDR3标准直到2005年才得到批准。由于完全不同的市场需求,我们直到2007年才看到产品。GDDR4于2005年发布,直到2007年才推出产品。因此,您可以看到,虽然它们具有不同的名称,但实际的产品是一起发布的。

视频卡现在带有HBM RAM(GDDR5?),比DDR4系统内存快。

当前的GDDR标准实际上是GDDR5X和GDDR6。HBM(高带宽内存)是Hynix和Samsung DDR的制造过程。

为什么我们不为两者使用相同类型的RAM?

这两个标准彼此不兼容。

是什么使它们与众不同?

使它们与众不同的是它们的制造过程和规格。尽管GDDR基于DDR规范,但是GDDR实际上并没有领先于DDR,尽管由于GDDR可以访问的可用带宽,这两个标准之间在性能上存在巨大差距。


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底层技术大致相同,GPU只是利用了更宽的内存总线。

GPU更易于设计为单个单元,其中许多内存模块可以通过定制电路板直接连接到处理单元。这允许非常宽的内存总线,通常超过256位。HBM通过1024位总线进一步扩展了这一功能。

CPU依赖于插座和主板规格的更为通用的体系结构,因此通常不为高端和服务器市场保留标准的两个64位通道。

还应该提到的是,GPU内存已经过调整,可以将延迟性能换成高带宽,这需要花很多功夫才能找到,而不必花很多精力。对于CPU内存,情况并非如此,为了获得良好的随机访问速度,需要低延迟。


谢谢(你的)信息。尽管@Ramhound在回答中提供了有关GDDR是什么以及它如何演变的很多详细信息(它实际上不在系统RAM的前面,但速度更快),但我倾向于接受您的看法,因为最后一段实际上包含了我的信息。一直在寻找(即,它提供了带宽/延迟权衡)。您能对此进行扩展吗?答案的第一部分并不是真的有效。系统RAM也直接连接到CPU(PCIe通道也是如此),因此,如果将CPU设计用于GDDR的更高带宽和更宽的总线,那我们将被插入到主板中。
Wes Sayeed

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某些类型的图形RAM的一个特殊功能是可以由两个独立的或几乎独立的总线系统进行访问-这使得它们可以用作帧缓冲区(视频ram的部分,像素每1/60左右发送到屏幕上保留第二个)或纹理缓冲区更容易实现,并且访问冲突和开销更少。

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