图形 RAM 与系统 RAM 有何不同?

图形 RAM 与系统 RAM 有何不同?

我知道 GPU 和 CPU 本质上是不同的,而且它们在完成对方的工作时表现都很差。但我不明白的是,为什么标准系统 RAM 总是比视频卡上使用的 RAM 落后一代。

据我所知,它们只是不同类型的 DRAM,但在我看来,这些差异可以通过嵌入在 CPU 和 GPU 芯片中的内存控制器来消除。系统 RAM 的当前标准是 DDR4,但在 DDR4 成为台式机的主流之前,显卡多年来一直在使用 GDDR4。显卡现在配备的是 HBM RAM(GDDR5?),它比 DDR4 系统内存更快。

为什么我们不为两者使用同一种 RAM?它们有什么不同?

答案1

但我不明白为什么标准系统 RAM 总是比视频卡上使用的 RAM 落后一代。

GDDR 规范虽然基于 DDR 标准,但有自己的硬件规范。DDR 规范在技术上领先于 GDDR 规范,因为 GDDR 基于之前的 DDR 规范(大多数情况下,除非它基于之前的 GDDR 规范)。

人们错误地认为 GDDR 领先于 DDR 的原因之一是,GDDR 标准已经多次迭代,这些迭代都是基于 DDR3 的。GDDR2 也是如此,其规格兼具 DDR 和 DDR2 的设计元素。

但需要注意的是,显卡上使用的 GDDR2 内存并非 DDR2 本身,而是 DDR 和 DDR2 技术的早期中间点。使用“DDR2”来指代 GDDR2 是一种口语上的错误称呼。

来源:DDR2 内存

同样,GDDR4 和 GDDR5 都采用了 DDR3 的设计元素。与 GDDR4 相比,GDDR5 显然是一种改进的 GDDR 设计。

与其前身 GDDR4 一样,GDDR5 基于 DDR3 SDRAM 内存,与 DDR2 SDRAM 相比,其数据线增加了一倍。GDDR5 还使用与 GDDR4 和 DDR3 SDRAM 类似的 8 位宽预取缓冲区。

来源:GDDR5 动态随机存取存储器

据我所知,它们只是不同类型的 SDRAM,但在我看来,这些差异可以通过嵌入在 CPU 和 GPU 硅片中的内存控制器来消除。

这两个标准实际上有很大不同。数据线上传输的位数不同就是其中一个不同点。GDDR 规范与 Intel 和 AMD x86 处理器不兼容。GDDR 规范能够传输更多位数,因为它连接到完全不同的连接,主要是 PCI-e(在该标准各个修订版的规范内)。

系统 RAM 的当前标准是 DDR4,但在 DDR4 成为台式机的主流之前,显卡已经使用 GDDR4 多年了。

这是因为 GDDR4 基于 DDR3 规范,而不是 DDR2 规范。DDR3 标准直到 2005 年才获得批准。由于市场需求完全不同,我们直到 2007 年才看到产品。GDDR4 于 2005 年发布,但直到 2007 年才看到产品。因此,您可以看到,虽然它们的名称不同,但实际产品是一起发布的。

显卡现在配备 HBM RAM(GDDR5?),其速度比 DDR4 系统内存更快。

当前的 GDDR 标准实际上是 GDDR5X 和 GDDR6。HBM(高带宽内存)是海力士和三星 DDR 制造工艺。

为什么我们不对两者使用同一种 RAM?

这两个标准彼此不兼容。

是什么使得它们不同?

它们的不同之处在于制造工艺和规格。虽然 GDDR 基于 DDR 规格,但 GDDR 实际上并不领先于 DDR,尽管由于 GDDR 可以使用的带宽,目前这两个标准之间存在巨大的性能差距。

答案2

底层技术大致相同,GPU 只是利用了更宽的内存总线。

这样,GPU 更容易设计为单个单元,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 进一步扩展了这一功能,具有 1024 位总线。

CPU 依赖于更通用的插槽架构和主板规格,因此超过标准的两个 64 位通道通常保留给高端和服务器市场。

还应该提到的是,GPU 内存经过了调整,以牺牲延迟性能换取高带宽 - 大量铲取而不是大量寻道。而 CPU 内存则不是这样,低延迟是获得良好随机访问速度的必要条件。

答案3

某些类型的图形 RAM 的一个特殊功能是它们可以通过两个独立或几乎独立的总线系统访问 - 这使得它们可以更轻松地用作帧缓冲区(视频 RAM 的一部分,其中每 1/60 秒左右发送到屏幕的像素被保存)或纹理缓冲区,并且可以减少访问冲突和开销......

相关内容