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一文分析DDR、GDDR、QDR的區(qū)別

工控維修那些事兒 ? 來源:陳翠 ? 2018-12-02 10:25 ? 次閱讀

NVIDIA新一代顯卡即將出爐,盡管對于個中細(xì)節(jié)并不了解細(xì)節(jié),但業(yè)界普遍認(rèn)為無論是NVIDIA還是AMD,新一代顯卡搭載GDDR6顯存可能性極高。什么?我的電腦才用上DDR4,怎么顯卡就用GDDR6了?而且頻率還跑得那么高?是不是理不清它們之間的關(guān)系?下面就讓我們重新回顧一下顯存的發(fā)展歷史,展望下一代GDDR6顯存的一些新特性。

其實(shí)DDR內(nèi)存和GDDR顯存本來就是同宗同源,初期時DDR/GDDR、DDR2/GDDR2其實(shí)規(guī)范差異很小,頻率等參數(shù)基本上都是一致,兩者不分家,因此當(dāng)時顯卡即可以用DDR2顆粒,也可以用GDDR2顯存顆粒。

這個圖是不是很熟悉

Q:

DDR的種類:

A:

1、DDR SDRAM:Double Data Rate Synchronous Dynamic Random Access Memory,雙倍數(shù)據(jù)率同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器;

2、DDR2 SDRAM:Double-Data-Rate Two Synchronous Dynamic Random Access Memory,第二代雙倍數(shù)據(jù)率同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器;

3、DDR3 SDRAM:Double-Data-Rate Three Synchronous Dynamic Random Access Memory,第三代雙倍數(shù)據(jù)率同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器;

4、DDR4 SDRAM:Double-Data-Rate Fourth Synchronous Dynamic Random Access Memory,第四代雙倍數(shù)據(jù)率同步動態(tài)隨機(jī)存取存儲器。

DDR的發(fā)展:

SDRAM

DDR

DDR2

DDR3

DDR4

可以很清楚地發(fā)現(xiàn),DDR、DDR2、DDR3和DDR4之間的接口并不兼容,當(dāng)然,其工作電壓也是不一樣的。(除了DDR4是臺式機(jī)的接口,前三個為筆記本上的接口)

一文分析DDR、GDDR、QDR的區(qū)別

DDR SDRAM可在一個時鐘周期內(nèi)傳送兩次數(shù)據(jù)

一文分析DDR、GDDR、QDR的區(qū)別

DDR數(shù)據(jù)傳輸速度為系統(tǒng)鐘頻率的兩倍,能在選通脈沖的上升沿和下降沿傳輸數(shù)據(jù)

一文分析DDR、GDDR、QDR的區(qū)別

DDR2的數(shù)據(jù)傳輸速度為系統(tǒng)時鐘頻率的四倍

一文分析DDR、GDDR、QDR的區(qū)別

DDR3的數(shù)據(jù)傳輸速度為系統(tǒng)時鐘頻率的8倍

DDR的發(fā)展圖

一文分析DDR、GDDR、QDR的區(qū)別

Samsung-DDR的帶寬與數(shù)據(jù)傳輸率上升軌跡

Q:

QDR是什么?

A:

SDR(Single Data Rate):單倍數(shù)據(jù)倍率,只利用時鐘信號的上沿傳輸數(shù)據(jù),例如SDRAM等。

DDR(Double Data Rate):雙倍數(shù)據(jù)倍率,利用時鐘信號的上沿&下沿傳輸數(shù)據(jù),例如DDR-SDRAM等。

QDR(Quad Data Rate):四倍數(shù)據(jù)倍率,在DDR的基礎(chǔ)上,擁有獨(dú)立的寫接口和讀接口,以此達(dá)到4倍速率,例如QDR-SRAM等 。DDR2-SDRAM,DDR3-SDRAM基本原理和DDR-SDRAM是一樣的,通過提高時鐘頻率來提升性能,因?yàn)闀r鐘頻率提高了,必須做相應(yīng)的預(yù)處理(DDR支持2、4、8busrt, DDR2支持4和8,而DDR3只支持8)。

QDR是Quad Data RateStatic Random Access Memory(QDR SRAM)的縮寫,也就是四倍數(shù)據(jù)速率靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器的意思。QDR的四倍數(shù)據(jù)速率是相對普通SRAM而言的。

普通SRAM使用半雙工總線,即在同一時刻只能進(jìn)行讀或者寫操作(讀/寫共用一條數(shù)據(jù)通道),所以普通SRAM又稱作SDR(Single Data Rate)SRAM,即“單倍數(shù)據(jù)速率靜態(tài)隨機(jī)存取存儲器”。

DDR(Double Data Rate) SRAM在SDR SRAM的基礎(chǔ)上做了改進(jìn),與SDR SRAM只在參考時鐘的上升沿采樣數(shù)據(jù)不同,DDR SRAM在參考時鐘的上升沿和下降沿都采樣數(shù)據(jù),這樣,DDR SRAM在一個時鐘周期內(nèi)可以傳輸雙倍數(shù)據(jù),DDR SRAM(雙倍數(shù)據(jù)速率SRAM)也是由此得名的。

QDR在保留DDR特征的基礎(chǔ)上,對其數(shù)據(jù)總線進(jìn)行了升級,DDR只有一條數(shù)據(jù)通道,數(shù)據(jù)讀/寫操作共用,屬于半雙工工作方式,而QDR擁有兩獨(dú)立條數(shù)據(jù)通道,數(shù)據(jù)讀/寫操作可以同時進(jìn)行,屬于全雙工工作方式,因此,QDR的數(shù)據(jù)存取速率又是DDR的兩倍。

這樣計(jì)算下來,QDR的數(shù)據(jù)存取速率是SDR的四倍,四倍數(shù)據(jù)速率的雅稱也因此而來。QDR1/2/3的最高工作頻率分別為200/333/500MHz。在高速通信系統(tǒng)中(40G/100G)基本上都使用QDR。

QDR器件規(guī)范是由CypressIDT、NEC、Samsung和Renesas公司組成的QDR聯(lián)盟共同定義和開發(fā)的。QDR聯(lián)盟的官方網(wǎng)站是:http://www.qdrsram.com。

同DDR一樣,QDR也分為QDR1、QDR2和QDR3。與QDR1相比,QDR2增加了一對源同步時鐘,可以幫組SRAM控制器捕獲數(shù)據(jù),此時鐘被稱為反饋時鐘(CQ和CQ#),這個反饋時鐘與QDR2的輸入?yún)⒖紩r鐘保持同步,同時又與QDR2輸出路徑的數(shù)據(jù)總線保持沿對齊。這樣,QDR2產(chǎn)生的整體數(shù)據(jù)有效視窗便會比同頻率的QDR1增大約35%,而延遲卻比QDR1少了二分之一個周期,這額外的半周期可容許在最低的延遲下進(jìn)行更高頻率和更大帶寬操作。QDR3目前還處在概念中,QDR聯(lián)盟于2004年5月制定的QDR3規(guī)范中,器件的最高時鐘頻率可達(dá)500MHz。QDR器件結(jié)構(gòu)示意圖如下所示:

一文分析DDR、GDDR、QDR的區(qū)別

1).K/K#:QDR系統(tǒng)時鐘信號;

2).C/C#:讀端口輸入時鐘;

3).CQ/CQ#:輸出環(huán)回時鐘;

這里說明下,K/K#、C/C#和CQ/CQ#不是真正的差分信號,而是相位相差180度的偽差分時鐘,在測試時不能使用差分探頭,一般使用兩個單端探頭。

4).A[20:0]:地址輸入信號,讀寫通道復(fù)用,分別在時鐘K/K#的上升沿采樣;

5).WPS#:寫端口選擇輸入信號,在時鐘信號K的上升沿有效,當(dāng)WPS#無效時,寫端口信號被忽略;

6).BWS[3:0]#:比特寫入選擇信號,用于選擇將拿個Byte寫入到QDR鐘,對于9位數(shù)據(jù)位寬的QDR,用BWS0#控制,對于18位數(shù)據(jù)位寬的QDR,由BWS0#控制低9位,BWS1#控制高9位,其他以此類推;

7).NWS[0:1]#:4字節(jié)寫入選擇信號(此管腳只在8位QDR器件上才有),用來控制當(dāng)前寫端口的哪4位字節(jié)被寫入,NWS0#控制D[3:0],NWS1#控制D[7:4]。

8).RPS#:寫端口地址選擇輸入信號,時鐘K上升沿有效,當(dāng)RPS#信號無效時,讀端口信號被忽略;

9).D[18:0]:寫操作數(shù)據(jù)輸入通道,在時鐘K和K#的上升沿有效;

10).Q[18:0]:讀操作數(shù)據(jù)輸出通道,單時鐘模式下,在在時鐘K和K#的上升沿有效,多時鐘模式下,在時鐘C和C#的上升沿有效;

11).ZQ:輸出阻抗控制信號。用于控制QDR的輸出端口的CQ/CQ#以及Q[18:0]等信號的輸出阻抗。當(dāng)ZQ和GND間的電阻為RQ時,則CQ/CQ#和Q[18:0]的輸出阻抗被設(shè)置為0.2RQ。當(dāng)ZQ直接連接到VDD時,輸出信號有最小的輸出阻抗,ZQ不能懸空或直接接地;

12).DOFF#:DLL使能輸入信號,當(dāng)該管腳接地時,將會關(guān)掉QDR內(nèi)置的DLL;

13).144M/288M:144M/288M地址擴(kuò)展引腳,在72M器件上,這些管腳必須拉低。

QDR SRAM的I/O端口采用的是HSTL電平。HSTL即High SpeedTransceiver Logic,是一種基于EIA/JESD8-6標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)字接口電路邏輯,其輸出為一差分放大器(如果只使用一端的話,另一端需要與內(nèi)部參考電壓相連),QDR具有單獨(dú)的輸出端口電源Vddq,QDR1為2.5V、QDR2為1.8V、QDR3為1.2V。

QDR有三對參考時鐘,其中,只有K/K#時鐘是必須的,它是寫數(shù)據(jù)和地址信號的采樣時鐘。C/C#和CQ/CQ#這兩對時鐘可選,QDR有四種時鐘設(shè)計(jì)方案,分別如下:

1).僅使用K/K#時鐘。K/K#既是寫參考時鐘,也是讀參考時鐘;

2).用K/K#時鐘和C/C#時鐘,不使用CQ/CQ#時鐘;

3).用K/K#時鐘和C/C#時鐘的換回環(huán),不用CQ/CQ#時鐘;

4).用K/K#時鐘和CQ/CQ#時鐘。

由于K/K#時鐘和CQ/CQ#時鐘分別是由QDR控制器和QDR本身提供的,這樣,在讀寫時都有源同步時鐘做參考,所以,在高速設(shè)計(jì)中,基本上都是使用第四種時鐘方案。

使用單時鐘模式時,C/C#時鐘必須從外部上拉到高電平(CQ/CQ#是輸出時鐘,無需處理),在使用第二種時鐘模式時,C/C#的時鐘的PCB走線必需要比K/K#時鐘長,QDR2 SRAM有一個參數(shù)tKHCH(即K/K#時鐘和C/C#時鐘的skew),規(guī)范中要求此參數(shù)必須大于0,因?yàn)镼DR的同時讀寫特點(diǎn),假設(shè)在同一時鐘周期內(nèi),要對同一個地址的數(shù)據(jù)進(jìn)行讀操作和寫操作,規(guī)范要求是,要先進(jìn)行寫操作,后進(jìn)行讀操作,也就是寫參考時鐘K/K#需要比讀參考時鐘C/C#先到達(dá)。但是,規(guī)范中同時規(guī)定,C/C#時鐘與K/K#時鐘之間的skew必須小于三分之一時鐘周期。

如果將多片QDR2 SRAM器件并聯(lián)使用的話,需要注意C/C#時鐘的PCB走線方式,即C/C#時鐘須先到達(dá)最遠(yuǎn)端的QDR器件(即第三種時鐘方案),最后到達(dá)最近處的QDR器件,這樣,參考時鐘信號的延遲正好可以抵消數(shù)據(jù)信號的延遲,確保幾個器件上的數(shù)據(jù)保持同步,如下圖所示。

一文分析DDR、GDDR、QDR的區(qū)別

使用QDR器件時,須注意一下幾點(diǎn):

1).QDR2有最低頻率要求,最低工作頻率不能低于120MHz;

2).QDR上電期間,要保證DOFF#管腳一直處于低電平,因?yàn)镈OFF#的作用是使能器件內(nèi)部的DLL,在剛上電的這段時間,時鐘信號本身是不穩(wěn)定的,為了讓內(nèi)部DLL正確的鎖住時鐘,需要停止時鐘信號至少30ns來復(fù)位內(nèi)部DLL,然后等外部時鐘穩(wěn)定后在使能DLL去鎖定穩(wěn)定的時鐘;

3).VDD要先于VDDQ上電,VDDQ要先于VREF或與之同時上電。

Q:

GDDR是什么

A:

GDDR是Graphics Double Data Rate的縮寫,為顯存的一種,GDDR是為了設(shè)計(jì)高端顯卡而特別設(shè)計(jì)的高性能DDR存儲器規(guī)格,其有專屬的工作頻率、時鐘頻率、電壓,因此與市面上標(biāo)準(zhǔn)的DDR存儲器有所差異,與普通DDR內(nèi)存不同且不能共用。一般它比主內(nèi)存中使用的普通DDR存儲器時鐘頻率更高,發(fā)熱量更小,所以更適合搭配高端顯示芯片。

當(dāng)應(yīng)用程序越來越多要進(jìn)行3D顯示及演算時,頻繁地讀取在顯卡中的SDRAM或SGRAM保存的連續(xù)畫面圖像數(shù)據(jù)的速度開始不能滿足需求,人們研發(fā)了GDDR,它是為了代替舊式顯存的不足而出現(xiàn)。開始時第一代GDDR只是普通DDR的稍微改進(jìn)版,但也比舊式顯存要快的多。

進(jìn)入GDDR時代的顯存家族一共有五兄弟,分別是GDDR、GDDR2、GDDR3、GDDR4和GDDR5。GDDR顯存已在市場被淘汰,目前市場上常見的顯存主要有GDDR2、GDDR3、GDDR4、GDDR5幾種類型的產(chǎn)品

GDDR2顯存,目前多被低端顯卡產(chǎn)品采用,采用BGA(Ball Grid ArrayPackage)封裝,顯存的速度從3.7ns到2ns不等,最高默認(rèn)頻率從500MHz~1000MHz,但明顯不如GDDR3顯存。其單顆顆粒位寬為16bit,組成128bit的規(guī)格需要8顆。

GDDR3顯存是專門為圖形處理開發(fā)的一種新型內(nèi)存,同樣采用BGA封裝技術(shù),其單顆顆粒位寬為32bit,8顆顆粒即可組成256bit/512MB的顯存位寬及容量。顯存速度在2.5ns(800MHz)~0.8ns(2500MHz)間。相比GDDR2,GDDR3具備低功耗、高頻率和單顆容量大三大優(yōu)點(diǎn),使得GDDR3目前為主流顯卡產(chǎn)品廣泛采用。

GDDR4和GDDR3基本技術(shù)一樣,GDDR4單顆顯存顆??蓪?shí)現(xiàn)64bit位寬64MB容量,也就是說只需4顆顯存芯片就能夠?qū)崿F(xiàn)256bit位寬和256MB容量,8顆更可輕松實(shí)現(xiàn)512bit位寬512MB容量。目前GDDR4顯存顆粒的速度集中在0.7ns~0.9ns之間,但GDDR4顯存時序過長,同頻率的GDDR3顯存在性能上要領(lǐng)先于采用GDDR4顯存的產(chǎn)品,并且GDDR4顯存并沒有因?yàn)殡妷焊投鉀Q高功耗、高發(fā)熱的問題,這導(dǎo)致GDDR4對GDDR3缺乏競爭力,逐漸被淘汰了。

相對于GDDR3、GDDR4而言,GDDR5顯存擁有諸多技術(shù)優(yōu)勢,還具備更高的帶寬、更低的功耗、更高的性能。如果搭配同數(shù)量、同顯存位寬的顯存顆粒,GDDR5顯存顆粒提供的總帶寬是GDDR3的3倍以上。由于GDDR5顯存可實(shí)現(xiàn)比目前主流的128bit或256bit顯存更高的位寬,也就意味著采用GDDR5顯存的顯卡會有更大的靈活性,性能亦會有較大幅度的提升。所以目前主流的高端顯卡都無一例外地采用了GDDR5顯存。

DDR的帶寬發(fā)展遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上GDDR

因此顯存與內(nèi)存分道揚(yáng)鑣是基于技術(shù)需求上的考慮,畢竟術(shù)業(yè)有專攻,GDDR顯存的推出就是更好地滿足GPU胃口,達(dá)到更好的性能。

但是后期由于超大規(guī)模集成電路技術(shù)飛速進(jìn)步,加上人們對于顯卡性能日益增長的需求,普通的GDDR/GDDR2顯存已經(jīng)不能滿足顯卡GPU高速交互數(shù)據(jù)需求,畢竟GPU沒有像CPU那樣設(shè)計(jì)有大容量L1、L2、L3緩存,而且GPU與顯存之間的數(shù)據(jù)交換非常頻繁,還是那種大容量的紋理貼圖數(shù)據(jù),需要更高的顯存帶寬;其二是顯存可以直接集成于顯卡PCB上,不必像內(nèi)存那樣做成獨(dú)立部件,又要考慮走線、信號傳輸延遲,可以專門做定向優(yōu)化,同時提高顯存位寬有利于減少顯存顆粒,在顯卡上實(shí)現(xiàn)更高容量的顯存集成。

GDDR(Graphics Double Date Rate SDRAM,雙倍速率同步動態(tài)隨機(jī)存儲器)

和DDR一樣都是采用2bit預(yù)取,同時可以在一個時鐘周期的上升沿和下降沿分別傳輸一次數(shù)據(jù),這樣就實(shí)現(xiàn)單時間周期兩倍的傳輸速率。但此時GDDR頻率并不比DDR要高出多少,但是GDDR為了追求更高的頻率,在延遲要求上有所放寬。

GDDR顆粒為了追求大位寬,因此容量會特別小,那時候都是8×16Bit的規(guī)格,也就是一顆GDDR顯存才16MB大小,而同期的DDR內(nèi)存顆??梢宰龅?2甚至64MB大小。

如果你浸淫在PC DIY界多年,你可能會記得以前DDR、GDDR顯存顆粒都是這種多腳的TSOP封裝,而且GDDR顯存顆粒體積也很大。

▲DDR內(nèi)存

后期由于光刻工藝升級以及追求更加的封裝面積,存儲廠商在GDDR上實(shí)現(xiàn)了BGA封裝技術(shù),也就是針腳不外露,全部藏在底部。同時實(shí)現(xiàn)了32bit的顯存位寬,并且一直延續(xù)至今。

GDDR2

技術(shù)細(xì)節(jié)同樣來自于DDR2,和DDR2一樣GDDR 2bit的預(yù)取升級到4bit,相比DDR1代可以將頻率翻倍。不過由于GDDR2跑得比DDR2還快,誕生時間早,工藝上可能稍微欠缺了一點(diǎn),工作電壓高達(dá)2.5V,盡管等效工作頻率高達(dá)1GHz,但巨大的發(fā)熱量甚至媲美GPU核心,需要專門的散熱片輔助散熱。

▲DDR2內(nèi)存

因此采用GDDR2顯存的顯卡都是曇花一現(xiàn),只有NVIDIA的FX5800 /5600 Ultra、ATI9800Pro用過,很快就消息了,可以說GDDR2是個失敗的產(chǎn)品。

▲ATI9800Pro

GDDR3

被GDDR2坑過后,大家都認(rèn)為存儲標(biāo)準(zhǔn)制定方JEDEC跑得實(shí)在是太慢了,GDDR、GDDR2標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)重不符合顯卡GPU發(fā)展需求,NVIDIA、AMD開始聯(lián)手對GDDR3標(biāo)準(zhǔn)實(shí)施深入的指導(dǎo),因此GDDR3可以說真正地與DDR3分道揚(yáng)鑣,技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)得到大幅度提升。

▲DDR3內(nèi)存

深刻地認(rèn)識到GDDR、DDR應(yīng)用場景完全不同,因此設(shè)計(jì)之初就應(yīng)該考慮到這個問題,考慮到高速讀寫需求,GDDR3設(shè)計(jì)有兩條獨(dú)立的數(shù)據(jù)選擇脈沖DQS,一條用于讀取,另一條用于寫入,這樣互不干擾,因此GDDR3讀寫數(shù)據(jù)速度要比GDDR2快多了,畢竟GPU存取數(shù)據(jù)頻繁程度高,GDDR3的新設(shè)計(jì)可以讓顯存效率大幅度提升。

盡管GDDR3保留GDDR2的4bit預(yù)取,但對GDDR3也修改I/O控制電路,新的電路設(shè)計(jì)可以最大程度降低電流,工作電壓也隨之下降到1.8V,間接地控制住功耗和發(fā)熱量,一舉解決GDDR2存在的弊端。

都說工藝是提升性能、頻率的良方,GDDR3憑借制程工藝紅利,從1GHz不斷攀升,一直走到了2.5GHz,因此其生命線長達(dá)五年才落幕。

▲奇夢達(dá)的GDDR3

三星的GDDR3

GDDR4

可能是GDDR3跑得太快,標(biāo)準(zhǔn)對于往后幾代GPU來說還算是夠用,加上NVIDIA與ATI之間競爭日益劇烈,就GDDR4標(biāo)準(zhǔn)制定分歧嚴(yán)重,最后NVIDIA明確表示不支持GDDR4,顯卡產(chǎn)品也并沒有采用,最終標(biāo)準(zhǔn)GDDR4由ATI一手操辦,但缺乏NVIDIA的支持,存儲廠商只有小規(guī)模試產(chǎn),AMD也只有三款非主流產(chǎn)品采用了GDDR4顯存,因此GDDR4起不了什么浪花。

▲DDR4內(nèi)存,已經(jīng)和GDDR4顯存沒有瓜葛了

事實(shí)上,GDDR4技術(shù)是有巨大進(jìn)步,使用DDR3的8bit預(yù)取技術(shù),這個也是NVIDA與ATI矛盾發(fā)展的開端。然后采用了Data Bus Inversion技術(shù),提高數(shù)據(jù)精度、降低工作電壓至1.5V,繼續(xù)降低功耗。

而GDDR4頻率起步就是2GHz水平,其后雖然有更高頻率顆粒出現(xiàn),但是由于NVIDIA的不支持,市場太小導(dǎo)致生產(chǎn)成本高漲,加上AMD顯卡性能不如同期N卡,GDDR4很快就被歷史所遺忘。

▲AMD Radeon HD2600XT用的就是GDDR4

GDDR5

GDDR顯存的命運(yùn)總是那么跌宕起伏,奇數(shù)代的顯存總是存活得更久,2012年GDDR5顯存終于登上舞臺,在繼承GDDR4的8bit預(yù)取,加上QDR雙數(shù)據(jù)總線、4路bank設(shè)計(jì)讓GDDR5顯存頻率突飛猛進(jìn),一路高歌,一并沖上8Gbps。

盡管GDDR5只有32bit的顆粒,但是它擁有兩條并行的數(shù)據(jù)總線,那么他的工作模式就相當(dāng)靈活,可以自由在32bit、16bit一下工作,同時一個32bit顯存控制器也能控制兩個GDDR5顯存,實(shí)現(xiàn)了顯存容量翻倍。

根據(jù)當(dāng)時NVIDIA 200系列顯卡上市情況來看,即便是采用相同GPU核心,使用GDDR5顯存會比GDDR3顯存,綜合性能提升20%以上,這個提升幅度相當(dāng)驚人。也因此GDDR5能夠經(jīng)久不衰,一直到1000系列還在用,而且頻率不斷在進(jìn)步,達(dá)到8Gbps的巔峰。

▲三星GDDR5

GDDR5X

嗯?怎么突然冒出個GDDR5X,GDDR6哪里去了?這可不得怪JEDEC標(biāo)準(zhǔn)定制得太慢,NVIDIA已經(jīng)忍不住了,聯(lián)合美光推出了這樣一個半代產(chǎn)品GDDR5X,還是高端NVIDIA顯卡獨(dú)占。

GDDR5X可以視為GDDR6的先行版,它繼續(xù)將預(yù)取從8bit提升至16bit,使用了改進(jìn)版的QDR 4倍數(shù)據(jù)倍率技術(shù),也就是說每個時鐘可以傳輸4bit數(shù)據(jù)!GDDR5X的電壓下降到1.35V。最終我們見到首批使用GDDR5X顯存頻率可以高達(dá)10Gbps,據(jù)說后續(xù)還會有14Gbps的版本面世。

▲美光GDDR5X

GDDR6

GDDR6標(biāo)準(zhǔn)終于姍姍來遲,即將到來的NVIDIA 11系列顯卡肯定是要用上它的。和GDDR5X一樣采用了16bit預(yù)取,這已經(jīng)是被證實(shí)提高數(shù)據(jù)傳輸速度最為有效的方法。其次就是GDDR6終于一改以往GDDR1/2/3/4/5/5X只有一個讀寫通道問題,使用雙通道,雖然位寬變小了,但是實(shí)際上效率更高以后,會帶來明顯的性能提升。

其次就是顯存容量的進(jìn)步,原本GDDR5最常見的都是8Gb單顆粒,而GDDR6標(biāo)準(zhǔn)下最高可以達(dá)到32Gb,換算過來單顆粒就是4GB,好處顯而易見,那就是低端顯卡單顆粒就搞定了,還要什么HBM2?高端3顆也就滿足12GB,推算頂級顯卡384bit顯存位寬計(jì)算,搭載12顆就能達(dá)到48GB,難怪NVIDIA絲毫沒有在消費(fèi)級游戲卡上用HBM2顯存的意思。

▲GDDR6帶寬可以達(dá)到896GB/s,這是美光提供的數(shù)據(jù)

此外GDDR6修改了封裝方式,減少了底部接口數(shù)目,從190 ball減少至180ball,尺寸更小,這樣應(yīng)用場景更為寬闊。

▲GDDR6優(yōu)勢——針腳少、尺寸更小、效能更高

目前全球三大存儲芯片廠商三星、海力士和美光都推出了自己的GDDR6計(jì)劃,不過由于技術(shù)實(shí)力差異和產(chǎn)品研發(fā)路線不同等因素,這三家的產(chǎn)品還存在一定的區(qū)別。

三星

期初三星在GDDR6上也是雷聲大雨點(diǎn)小,推出GDDR6的時機(jī)也要晚于其余兩家,但三星厚積薄發(fā),一推出的GDDR6顯存規(guī)格就是最高的,1Y nm工藝(10-16nm),單顆粒2GB,速度最高可達(dá)18Gbps,超過了JEDEC規(guī)范。

海力士

首批采用21nm工藝,單顆粒1GB容量,速度有10/12/14Gbps,也超過GDDR5X現(xiàn)時的極限,比較有趣的是,GDDR6電壓應(yīng)該是1.35V,海力士研發(fā)出1.25V低電壓版的GDDR6顯存,估計(jì)是為筆記本設(shè)備研發(fā)的。

美光

美光是最早、也是最積極推進(jìn)GDDR6顯存的存儲廠商,將會采用16nm工藝制造,也是單顆粒8Gb,速度10-14Gbps不等,而且也有對應(yīng)多款1.25V低電壓版GDDR6顯存。

一文分析DDR、GDDR、QDR的區(qū)別

如今GDDR6顯存依靠高頻率、高容量和低功耗特性,將會在未來新一代游戲顯卡上大方異彩,為新架構(gòu)顯卡帶來更強(qiáng)大的綜合性能,而且對比成本居高不下、封裝難度高的HBM 2顯存來講,GDDR6顯然更加實(shí)惠,更易于往中低端顯卡推廣。

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原文標(biāo)題:DDR、GDDR、QDR的區(qū)別

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