Bagaimana RAM grafis berbeda dari RAM sistem?

66

Saya tahu bahwa GPU dan CPU pada dasarnya adalah hal-hal yang berbeda dan mengapa mereka sama-sama payah dalam melakukan pekerjaan pihak lain. Tapi yang tidak saya dapatkan adalah mengapa RAM sistem standar selalu menjadi generasi di belakang RAM yang digunakan pada kartu video.

Seperti yang saya pahami, mereka berdua hanya jenis DRAM yang berbeda, tetapi menurut saya perbedaannya dapat diabstraksi oleh pengontrol memori yang dimasukkan ke dalam CPU dan silikon GPU. Standar saat ini untuk sistem RAM adalah DDR4, tetapi kartu video menggunakan GDDR4 selama bertahun-tahun sebelum DDR4 menjadi sesuatu untuk desktop. Kartu video sekarang dikirim dengan RAM HBM (GDDR5?), Yang lebih cepat dari memori sistem DDR4.

Mengapa kita tidak menggunakan jenis RAM yang sama untuk keduanya? Apa yang membuat mereka berbeda?

Wes Sayeed
sumber
2
what I don't get is why standard system RAM has always been a generation behind the RAM used on video cards.- mereka tidak. GDDR5 pada dasarnya adalah DDR3 yang dioptimalkan untuk bandwidth (dengan mengorbankan latensi), jika terserah saya, GDDR5 akan dinamai GDDR3.
hanshenrik

Jawaban:

68

Tapi yang tidak saya dapatkan adalah mengapa RAM sistem standar selalu menjadi generasi di belakang RAM yang digunakan pada kartu video.

Spesifikasi GDDR, meskipun didasarkan pada standar DDR, memiliki spesifikasi perangkat kerasnya sendiri. Spesifikasi DDR secara teknis di atas spesifikasi GDDR, karena GDDR didasarkan pada spesifikasi DDR sebelumnya ( sebagian besar waktu, kecuali ketika didasarkan pada spesifikasi GDDR sebelumnya ).

Salah satu alasan ada kepercayaan yang salah bahwa GDDR ada di depan DDR adalah bahwa ada beberapa iterasi standar GDDR yang didasarkan pada DDR3. Ini juga halnya dengan GDDR2, karena spesifikasinya memiliki elemen desain dari DDR dan DDR2.

Namun, penting untuk dicatat bahwa memori GDDR2 yang digunakan pada kartu grafis ini bukan DDR2 per se, melainkan titik tengah awal antara teknologi DDR dan DDR2. Menggunakan "DDR2" untuk merujuk ke GDDR2 adalah kesalahan bahasa sehari-hari.

Sumber: DDR2 SDRAM

Demikian juga, GDDR4 dan GDDR5 sama-sama mengambil elemen desain dari DDR3. GDDR5 jelas merupakan desain GDDR yang ditingkatkan, jika dibandingkan dengan GDDR4.

Seperti pendahulunya, GDDR4, GDDR5 didasarkan pada memori DDR3 SDRAM, yang memiliki garis data dua kali lipat dibandingkan dengan DDR2 SDRAM. GDDR5 juga menggunakan buffer prefetch lebar 8-bit yang mirip dengan GDDR4 dan DDR3 SDRAM.

Sumber: GDDR5 SDRAM

Seperti yang saya pahami, mereka berdua hanya tipe SDRAM yang berbeda, tetapi bagi saya perbedaan itu dapat diabstraksi oleh pengontrol memori yang dimasukkan ke dalam CPU dan silikon GPU.

Kedua standar ini sebenarnya sangat berbeda. Perbedaan dalam jumlah bit yang dapat ditransfer melalui jalur data adalah salah satu dari perbedaan itu. Spesifikasi GDDR tidak kompatibel dengan prosesor Intel dan AMD x86. Spesifikasi GDDR dapat mentransfer lebih banyak bit, karena terhubung ke koneksi yang sama sekali berbeda, terutama PCI-e (dalam spesifikasi dari berbagai revisi standar ini).

Standar saat ini untuk sistem RAM adalah DDR4, tetapi kartu video menggunakan GDDR4 selama bertahun-tahun sebelum DDR4 menjadi sesuatu untuk desktop.

Ini disebabkan oleh fakta bahwa GDDR4 didasarkan pada spesifikasi DDR3, bukan spesifikasi DDR2. Standar DDR3 tidak disahkan sampai tahun 2005. Kami tidak melihat produk sampai 2007 karena kebutuhan pasar yang sama sekali berbeda. GDDR4 diumumkan pada tahun 2005 dan tidak melihat produk sampai 2007. Jadi Anda dapat melihat bahwa meskipun mereka memiliki nama yang berbeda, produk yang sebenarnya dirilis bersama.

Kartu video sekarang dikirim dengan RAM HBM (GDDR5?), Yang lebih cepat dari memori sistem DDR4.

Standar GDDR saat ini sebenarnya adalah GDDR5X dan GDDR6. HBM (Memori Bandwidth Tinggi) adalah proses pembuatan Hynix dan Samsung DDR.

Mengapa kita tidak menggunakan jenis RAM yang sama untuk keduanya?

Kedua standar tersebut tidak kompatibel satu sama lain.

Apa yang membuat mereka berbeda?

Yang membedakan mereka adalah proses pembuatan dan spesifikasinya. Sementara GDDR didasarkan pada spesifikasi DDR, GDDR sebenarnya tidak lebih unggul dari DDR, meskipun ada kesenjangan kinerja yang sangat besar antara kedua standar pada saat ini karena bandwidth yang tersedia yang dapat diakses GDDR.

Ramhound
sumber
45

Teknologi yang mendasarinya kurang lebih sama, GPU hanya memanfaatkan bus memori yang jauh lebih luas.

GPU lebih mudah dirancang dengan cara ini sebagai satu unit di mana banyak modul memori dapat dihubungkan langsung ke unit pemrosesan melalui papan sirkuit khusus. Ini memungkinkan bus memori yang sangat lebar, seringkali melebihi 256-bit. HBM membawa ini lebih jauh dengan bus 1024-bit.

CPU mengandalkan arsitektur soket dan spesifikasi motherboard yang jauh lebih umum, sehingga lebih dari dua saluran 64-bit standar biasanya disediakan untuk pasar kelas atas dan server.

Juga harus disebutkan bahwa memori GPU disetel untuk memperdagangkan kinerja latensi untuk bandwidth tinggi - banyak shoveling dan tidak banyak mencari. Ini tidak terjadi dengan memori CPU di mana latensi rendah diinginkan untuk kecepatan akses acak yang baik.

Robert
sumber
Terimakasih atas infonya. Meskipun @Ramhound memberikan banyak detail dalam jawabannya tentang apa GDDR itu dan bagaimana berevolusi (itu sebenarnya bukan di depan RAM sistem, tetapi lebih cepat ), saya cenderung menerima Anda karena paragraf terakhir sebenarnya berisi info yang saya sedang mencari (yaitu ia menawarkan tradeoff bandwidth / latency). Bisakah Anda mengembangkannya? Namun, bagian pertama dari jawaban Anda tidak terlalu valid. Sistem RAM juga langsung ditransfer ke CPU (seperti juga jalur PCIe), jadi jika CPU dirancang untuk bandwidth GDDR yang lebih tinggi dan bus yang lebih luas, itu yang akan kita hubungkan ke mobo.
Wes Sayeed
3

Salah satu fitur khusus dari beberapa jenis RAM grafis adalah bahwa mereka dapat diakses oleh dua sistem bus independen atau sebagian besar independen - yang membuatnya menggunakan keduanya sebagai framebuffer (porsi ram video di mana piksel dikirim ke layar setiap 1/60 atau lebih kedua disimpan) atau buffer tekstur lebih mudah dan dapat dilakukan dengan konflik akses dan overhead yang lebih sedikit ....

pemeras
sumber