В старых видеокартах использовался тип памяти SDR, который имел одинарную скоростью передачи данных. В современных видеокартах используются память типа DDR или GDDR данные передаются в 2 или в 4 раза больше объемов данных при той же частоте, поэтому рабочую частоту умножают на 2 или на 4.
В продаже можно встретить видеокарты с различными типами видеопамяти. Для дешевых видеокарт, класса low-end, используется тип GDDR2 и GDDR3. Такие видеокарты маломощные и для современных игр подходят с трудом.
Какая разница между GDDR5, GDDR5X и GDDR6
Графическая память — важная характеристика видеокарты, оказывает непосредственное влияние на производительность в играх.
Одной из наиболее широко используемых типов памяти по-прежнему остается GDDR5, но она постепенно заменяется более продвинутой GDDR6.
GDDR5
GDDR5 была самой быстрой памятью для видеокарт. AMD GTX 1060, GTX 1070 и RX 580 — хорошие примеры видеокарт с модулем памяти GDDR5 на борту. Память GDDR5 может обеспечивать скорость до 9 Гбит/с, а графические карты поставлялись с объемами: 512 МБ, 1 ГБ, 2 ГБ, 4 ГБ и 8 ГБ. Чипы GDDR5 производятся разными производителями, такими как Samsung, Hynix, ELPIDA или Micron.
GDDR5X
GDDR5 имеет новую расширенную версию, GDDR5X. Эта память является новым эволюционным шагом, обеспечивающим скорость до 14 Гбит/с и высокую пропускную способность, что делает ее отличным выбором для использования в высокопроизводительных графических картах, таких как GeForce GTX 1080 Ti.
GDDR6
Память GDDR6 является самой последней в этом стандарте. Напряжение для памяти GDDR6 составляет 1,3 Вольт и может обеспечить скорость передачи до 16 Гбит/с при пропускной спосбности до 72 Гбит/с на чип. Выпускают ее все те же компании: Samsung, Micron и Hynix. Причем Samsung и Micron будет обеспечивать скорость до 16 Гбит/с. Hynix будет занята в среднем сегменте производительности, где скорость ограничена 12–14 Гбит/с.
Память GDDR6 достигает уровня производительности, аналогичного GDDR5X, но не стоит заблуждаться, это совершенно новый стандарт, его потенциал еще не раскрыт и мы увидим гораздо более мощные чипы в будущем. Вполне возможно мы достигнем 20 Гбит/с.
Сравнение производительности и потребления у GDDR6 и GDDR5
В следующей таблице приведены наиболее важные характеристики памяти GDDR5 и GDDR6:
Видеопамять стандарта DDR3
Видеопамять стандарта DDR3 (также называемая GDDR3, Graphics DDR3) – устаревший по состоянию на настоящий момент вариант. Графические ускорители, оснащаемые ею, выпускались с 2004 года по 2015-2016 годы. Затем она потеряла единственное своё преимущество в сравнении со следующим поколением– цену. GDDR5-видеокарты стали дешевле.
В целом видеопамять DDR3 характеризуется следующим образом:
Максимальная тактовая частота – 2,5 ГГц;
Энергопотребление – 2 В;
2 передаваемых бита за такт.
Таким образом, памятью DDR3 оснащаются только малопроизодительные видеокарты. Конечно, в 2010 году они были верхом мощи и совершенства, но за окном немного не эта дата. На компьютере, оснащённом DDR3-видеокартой, в современные игры «побегать» не удастся.
Единственный плюс DDR3 – это сравнительно низкая цена. Купить конфигурацию с 4 ГБ видеопамяти в 2020 году за 6 тысяч рублей – более чем реально. За устройство с таким же объёмом и подобным графическим ускорителем, но на DDR5, придётся заплатить в лучшем случае вдвое больше.
Итак, подведём итоги.
Достоинства
- Сравнительно низкая цена.
Недостатки
Сравнительно низкая производительность;
Видеокарты с видеопамятью DDR3 – это бюджетное решение, которое предназначено для офисных и домашних компьютеров. Они являют собой «затычки», использующиеся исключительно для вывода видеосигнала. Играть на компьютерах с такими видеокартами можно будет разве что в старые «тайтлы» — проекты, вышедшие ориентировочно до 2011-2012 года.
Кроме того, памятью стандарта DDR3 оснащаются и так называемые профессиональные видеокарты. Эти графические ускорители используются в первую очередь для создания 3D-моделей, расчёта искусственного интеллекта и проведения многопоточных математических вычислений. И они также дешевле GDDR5-моделей, так что DDR3-конфигурации можно использовать в бюджетных организациях и домашних серверах, на которых «крутится» искусственный интеллект или что-то в этом духе.
Память HBM2
HBM 2 — это HBM-память второго поколения, имеющая все характеристики HBM, но с более высокой скоростью и пропускной способностью памяти. Она может иметь до 8 DRAM на стек, со скоростью передачи до 2 Гбит/с. С интерфейсом памяти шириной 1024 бит, пропускную способность памяти 256 ГБ / с на стек, что вдвое больше, чем у памяти HBM. Общая емкость HBM2 также больше, и она может иметь до 8 ГБ на стек. Первым чипом GPU, использующим память HBM2, является Nvidia Tesla P100. Новейшая видеокарта Nvidia серии Pascal для рабочих станций Nvidia Quadro GP100 также оснащена памятью HBM2. Память HBM2 будет использоваться в основном для VR-игр, AR-игр и других приложений где нужно быстрая работа с видеопамятью.
Архитектуры GPU, поддерживаемые HBM2, включают Vega, Pascal и новейшую архитектуру Volta GPU от Nvidia. Преемником HBM2 является HBM3, который будет выпущен в 2020 году. Топовые графические карты, использующие память HBM2: Nvidia Titan V, Radeon Vega Frontier Edition, Radeon RX Vega 56, Radeon Vega RX 64, Nvidia Quadro GP100.
Спецификация
Чтобы подробнее узнать о GDDR5, что это и для чего нужна эта память, важно рассмотреть основные характеристики, которые сейчас применяются всеми производителями. Как уже стало понятно, в названии буква «G» отвечает за понятие Graphics. То есть этот тип памяти нужен для работы видеокарты.
GDDR5 была выпущена согласна стандартизации. Под управлением 8n архитектуры, с интерфейсом конфигурации динамики, а также с технологиями, которые позволяли увеличить быстродействие. Один чип имеет разрядность 32 бита и корпус у него на 170 контактов. Техпроцесс равен 40-нм.
Частота может определяться двумя показателями. Если первая показывает значение 1250 МГц, то вторая будет равна 2500 МГц, то есть в два раза больше. Производители часто указывают отличающиеся частоты, но сама скорость передачи будет всегда одинаковой.
Главным преимуществом новинки стала улучшенная пропускная способность. В отличие от третьего поколения видеопамяти, пятое стало работать на шине шириной 128/256 бит. Во много это помогло сэкономить по некоторым показателям. Так, в GDDR3 использовали 512 бит для шины. Такой показатель увеличивал размер чипа, его упаковку, а соответственно и стоимость всей модели. Видеокарты с таким типом потребляли и большее количество энергии.
История развития стандартов памяти
Впервые память DDR2 использовалась в видеокарте NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra. Хотя память была чем-то средним между DDR и DDR2.
Память GDDR3 была разработана специально для видеокарт, она имела те же характеристики, что и DDR2, однако с уменьшенным потреблением и тепловыделением, это позволило проектировать платы, с более высокими рабочими частотами. А значит, повышалась производительность и упрощалась система охлаждения.
Впервые DDR3 была установлена на модифицированную NVIDIA GeForce FX 5700 Ultra, а после в GeForce 6800 Ultra. Хотя стандарт был разработан инженерами ATI совместно с JEDEC, впервые его использовала компания nVidia. Сама ATI начала использовать этот тип памяти в серии Radeon X800. Также GDDR3 использовался в игровых приставках PlayStation 3 и Xbox 360
GDDR4 работала почти в 2 раза быстрее, чем предыдущая GDDR3. Технически она не сильно отличалась от GDDR3. Главными особенностями стало то, что GDDR4 имела повышенные рабочие частоты и уменьшенное энергопотребление – примерно в три раза меньше, чем у GDDR3.
ATI RADEON X1950 XTX стала первой видеокартой, на которую были установлены чипы GDDR4. Память не пользовался особой популярностью, снята с производства и заменена GDDR5.
GDDR5 — самый быстрый тип видеопамяти, который применяется в видеокартах hi-end класса, работающий на учетверённой частоте до 5 ГГц (хотя теоретически до 7 ГГц). Это дало возможность повысить пропускную способность до 120 ГБ/с при использовании 256-битного интерфейса. Для примера: чтобы повысить пропускную способность у памяти типа GDDR3 или GDDR4, нужно было использовать шину шириной 512 бит. При использовании GDDR5 производительность увеличивается вдвое, при меньших размерах самого чипа и с меньшими затратами энергии.
Развитие памяти видеокарты
Видеопамять
Чтобы не вываливать на неосведомленного человека сразу кучу терминов, лучше подойти с другой стороны. Все мы знаем о материнской плате, которая размещена в корпусе ПК. К ней подсоединяются процессор, блок питания, видеокарта, ОЗУ и другие элементы. Помимо того, что существует оперативная память самой системы, также есть подобное понятие и у видеокарты.
Отсюда появляется термин – видеопамять. Фактически это то же самое, что и оперативная память, но отвечающая конкретно за хранение той части информации, которая нужна для воспроизведения изображения на экране. В отличие от ОЗУ всей системы, эта отвечает только, грубо говоря, за видео. Поэтому чипы видеопамяти разместили на видеокарте.
Видеопамять стандарта GDDR5
Видеопамять стандарта GDDR5 – это новое и актуальное на момент составления данного материала (июнь 2020 года) поколение носителей. Именно она устанавливается в абсолютное большинство графических ускорителей – от бюджетных до топовых, от мобильных до настольных. Она разработана с нуля специально для использования в видеокартах, благодаря чему достигается высокая производительность.
Компания AMD выпускает свои видеокарты на GDDR5 с 2008 года. NVIDIA немного задержались – релиз первого устройства на этой памяти состоялся в 2010 году.
В целом GDDR5 характеризуется следующим образом:
Максимальная тактовая частота – 7 ГГц (но на практике она практически не встречается, в отличие от 4-5 ГГц);
Энергопотребление – 1.5 В;
4 передаваемых бита за такт.
Всё это делает GDDR5-стандарт очень производительной видеопамятью. О скорости её работы говорит также то, что в некоторых игровых консолях (в частности PS4) и серверных конфигурациях, где требуется максимальное быстродействие в сочетании с отказоустойивостью, GDDR5-модулю используются в качестве «оперативки».
Итак, подведём итоги.
Достоинства
Высокая производительность, которая отвечает требованиям современных игр;
Недостатки
- Сравнительно высокая цена.
Видеокарты с видеопамятью GDDR5 – это современное решение, которое отвечает актуальным требованиям по производительности. Увеличенная вдвое по сравнению с DDR3 скорость работы обеспечивает быстрый доступ к любым шейдерам, библиотекам и объектам, хранящимся в накопителях GDDR5.
GDDR5 в 2020 году оснащаются графические ускорители всех классов – и бюджетного, и среднего, и топового. Вопрос лишь в объёме и производительности ядра. Кроме того, стоит учесть, что конкретная скорость зависит от модели видеокарты, её производителя и некоторых других параметров.