Differenza tra DDR3 e DDR5. Quale tipo di memoria video è migliore ddr3 o gddr5

Notiamo subito che cercare le differenze tra DDR3 e DDR5 è una questione inutile, perché lo standard DDR5 non esiste in natura né nei piani. Inoltre, nel rapporto tra queste abbreviazioni denotano standard memoria ad accesso casuale, il groviglio di confusione non fa che crescere, perché la DDR5 fisicamente inesistente esiste perfettamente sulle pagine dei cataloghi dei componenti, nelle discussioni online o nelle recensioni dei giochi. Qual è la differenza tra DDR3 e DDR5? In realtà, ha senso confrontare gli standard GDDR3 e GDDR5: due generazioni Memoria video RAM. DDR3 è il tipo di RAM su cui si basa DDR5, cioè è, per così dire, l'antenato. Quindi, GDDR3 e GDDR5: c'è differenza?

GDDR3- tipo di memoria video, tecnologicamente corrispondente al tipo di RAM Memoria DDR 2 SDRAM, ma con una frequenza effettiva più elevata.
GDDR5— tipo di memoria video, tecnologicamente corrispondente al tipo di RAM DDR3 SDRAM.

Confronto tra GDDR3 e GDDR5

Come possiamo vedere dalle definizioni, la differenza tra GDDR3 e GDDR5 è caratteristiche tecniche ogni tipo di memoria video. Corrispondenza generazioni diverse La SDRAM fa la differenza principale. DDR - memoria sistemi grafici, che hanno un processore grafico, ed è fisicamente saldato sulla scheda, anziché espanso con strisce discrete. Per il resto, GDDR e DDR sono simili, ma adeguati solo per generazioni. Pertanto, GDDR3 è identico nel funzionamento a DDR2 e GDDR5 è identico a DDR3.
La frequenza massima effettiva di trasferimento dati per la memoria GDDR3 è 2,5 GHz, per GDDR5 - 3,6 GHz, quindi nelle applicazioni ad uso intensivo di risorse la quinta generazione di memoria video mostra chiaramente migliori risultati ovviamente a parità di condizioni. In un ciclo di clock, GDDR5 trasmette il doppio dei bit di dati di GDDR3: 4 contro 2. Una caratteristica di questo tipo di memoria può essere considerata la divisione delle frequenze di trasmissione dei dati: in un ciclo di clock vengono trasmessi 2 bit di indirizzi e comandi a la frequenza CK e 4 bit di dati alla frequenza WCK. Un'altra cosa importante differenza tecnica— tensione di alimentazione: la terza generazione richiede 2 V, mentre la quinta richiede 1,5 V. Quindi GDDR5 sembra essere più efficiente dal punto di vista energetico e più veloce.
Le schede video con GDDR3 sono state messe in vendita nel 2004 e rimangono ancora un prodotto caldo, adattato agli aggiornamenti della linea. Le schede video con GDDR5 sono apparse sugli scaffali dei negozi nel 2008 e oggi quasi l'intero segmento hi-end è dotato di questo tipo di memoria. Se la quantità di memoria e funzionalità Le schede video GDDR5 sono leggermente più costose delle GDDR3.

Qual è la differenza tra DDR3 e DDR5

GDDR5- ultima generazione memoria grafica standard DDR SDRAM.
GDDR5 è più veloce di GDDR3.
GDDR3 corrisponde al tipo di memoria DDR2, GDDR5 corrisponde a DDR3.
La frequenza effettiva massima di GDDR5 è più alta.
GDDR5 è più efficiente dal punto di vista energetico rispetto a GDDR3.
Le schede video con GDDR5 sono più costose e appartengono ai segmenti medio e alto.

Oltre che veloce GPU Per i giochi, anche la quantità di memoria video e la sua velocità sono importanti. Trame giganti e informazioni per i calcoli devono essere rapidamente a disposizione degli elementi informatici, altrimenti ciò causerà ingorghi e una diminuzione del frame rate sullo schermo del monitor. Particolarmente risoluzioni elevate(più di 1080p) con anti-aliasing computazionalmente impegnativo seleziona rapidamente le risorse di memoria delle schede video di fascia media. Gli attuali acceleratori grafici, di norma, utilizzano chip GDDR5; i modelli NVIDIA più costosi ne usano di più memoria veloce GDDR5X.

Nel frattempo verranno utilizzati gli acceleratori Vega di AMD che si preparano ad entrare nel mercato memoria ad alta velocità Memoria a larghezza di banda elevata di seconda generazione (HBM2). Quali sono quindi le caratteristiche principali di questi tipi di memoria?

Memoria grafica attuale a confronto

La tabella sopra mostra le caratteristiche principali dei quattro tipi di memoria che stiamo considerando. Secondo le specifiche, GDDR5X supporta una larghezza di banda fino a 12 Gbps e una larghezza del bus di 512 bit. Nel prodotto finale, ciò potrebbe significare velocità di trasferimento dati di 768 Gbps. Tuttavia, le schede grafiche non raggiungono prestazioni tali che si possano solo sognare.

La larghezza di banda GDDR5X più elevata tra i modelli sul mercato raggiunge gli 11 Gbit/s. Titan XP di NVIDIA, sebbene offra 12 GB di memoria video, utilizza "solo" un bus di memoria a 384 bit invece di uno a 512 bit.

SK Hynix mostra i dati tecnici GDDR6 su GTC 2017. (Foto: Heise)

GDDR6 contro HBM2

I dati GDDR6 che SK Hynix ha presentato al GTC 2017 sono particolarmente interessanti da confrontare con le informazioni sull'altra nuova memoria grafica dell'anno: HBM2. IN scenario migliore entrambi i tipi di memoria forniscono approssimativamente la stessa larghezza di banda. Le differenze sono evidenti nel volume. AMD ha annunciato una scheda “non-gamer” con 16 GB di memoria che si prepara ad entrare sul mercato alla fine di giugno 2017. Poiché la configurazione dei chip GDDR6 dovrebbe rimanere identica alla configurazione GDDR5, i produttori supereranno la soglia dei 12 GB su una singola scheda acceleratori grafici Molto probabilmente non ci riusciranno.

L'HBM2 avrà un limite di 16 GB per un po' di tempo, ma lo standard ha il potenziale per alzare l'asticella più in alto - letteralmente, dal momento che la memoria 3D viene ancora utilizzata solo nella versione da 4 GB per stack ("4-Hi Stack"), ma ha uno stack capacità fino a 8 GB. Pertanto, la quantità di memoria video HBM2 sulle schede grafiche può raggiungere i 32 GB.

Quando GDDR6 raggiungerà i giocatori?

SK Hynix promette di completare lo sviluppo di un nuovo tipo di memoria video nel quarto trimestre del 2017. Inoltre, alla GTC circolavano informazioni secondo cui la produzione di massa avrebbe potuto iniziare nel 2018. Partner ufficiali SU questo momento Non ancora. Tuttavia, NVIDIA è il candidato più probabile per questo ruolo.

La comparsa di schede grafiche con memoria video GDDR6 prima del 2019 è improbabile. Ricordiamo che i membri dell'associazione JEDEC, che comprende produttori di memorie come SK Hynix, Micron e Samsung, hanno concordato le specifiche GDDR5X nel 2015. Primo schede grafiche con questo tipo di memoria è entrata nel mercato solo nel 2016.

Oltre ad una GPU veloce, anche la quantità di memoria video e la sua velocità sono importanti per i giochi. Trame giganti e informazioni per i calcoli devono essere rapidamente a disposizione degli elementi informatici, altrimenti ciò causerà ingorghi e una diminuzione del frame rate sullo schermo del monitor. Soprattutto le risoluzioni elevate (più di 1080p) con anti-aliasing impegnativo dal punto di vista computazionale consumano rapidamente le risorse di memoria delle schede video di fascia media. Gli attuali acceleratori grafici, di norma, utilizzano chip GDDR5; i modelli NVIDIA più costosi utilizzano la memoria GDDR5X più veloce.

Nel frattempo, i prossimi acceleratori Vega di AMD utilizzeranno la memoria ad alta larghezza di banda di seconda generazione (HBM2) ad alta velocità. Quali sono quindi le caratteristiche principali di questi tipi di memoria?

Memoria grafica attuale rispetto a GDDR5

HBM2 Velocità di trasferimento dati fino a 8 Gbit/s fino a 12 Gbit/s fino a 16 Gbit/s da 1,6 a 2 Gbit/s Interfaccia bus 512 bit 512 bit 512 bit 4.096 bit Tensione 1,5 V 1,35 V 1,35 V 1,2 V Densità del chip di memoria Fino a 8 Gbps Fino a 16 Gbps Fino a 8 Gbps Fino a 16 Gbps Capacità di memoria 12 GB 12 GB 12 GB 16 GB Velocità totale 512 Gbps 768 Gbps 1024 Gbps 1024 Gbps La tabella sopra mostra le principali caratteristiche dei quattro tipi di memoria che offriamo considerando. Secondo le specifiche, GDDR5X supporta una larghezza di banda fino a 12 Gbps e una larghezza del bus di 512 bit. Nel prodotto finale, ciò potrebbe significare velocità di trasferimento dati di 768 Gbps. Tuttavia, le schede grafiche non raggiungono prestazioni tali che si possano solo sognare.

La larghezza di banda GDDR5X più elevata tra i modelli sul mercato raggiunge gli 11 Gbit/s. Titan XP di NVIDIA, sebbene offra 12 GB di memoria video, utilizza "solo" un bus di memoria a 384 bit invece di uno a 512 bit. GDDR6 contro HBM2

I dati GDDR6 che SK Hynix ha presentato al GTC 2017 sono particolarmente interessanti da confrontare con le informazioni sull'altra nuova memoria grafica dell'anno: HBM2. Nella migliore delle ipotesi, entrambi i tipi di memoria forniscono approssimativamente la stessa larghezza di banda. Le differenze sono evidenti nel volume. AMD ha annunciato una scheda “non-gamer” con 16 GB di memoria che si prepara ad entrare sul mercato alla fine di giugno 2017. Poiché la configurazione dei chip GDDR6 deve rimanere identica alla configurazione GDDR5, molto probabilmente i produttori di acceleratori grafici non saranno in grado di superare la soglia di 12 GB su una scheda.

L'HBM2 avrà un limite di 16 GB per un po' di tempo, ma lo standard ha il potenziale per alzare l'asticella più in alto - letteralmente, dal momento che la memoria 3D viene ancora utilizzata solo nella versione da 4 GB per stack ("4-Hi Stack"), ma ha uno stack capacità fino a 8 GB. Pertanto, la quantità di memoria video HBM2 sulle schede grafiche può raggiungere i 32 GB.

Quando GDDR6 raggiungerà i giocatori?

SK Hynix promette di completare lo sviluppo di un nuovo tipo di memoria video nel quarto trimestre del 2017. Inoltre, alla GTC circolavano informazioni secondo cui la produzione di massa avrebbe potuto iniziare nel 2018. Al momento non ci sono partner ufficiali. Tuttavia, NVIDIA è il candidato più probabile per questo ruolo.

La comparsa di schede grafiche con memoria video GDDR6 prima del 2019 è improbabile. Ricordiamo che i membri dell'associazione JEDEC, che comprende produttori di memorie come SK Hynix, Micron e Samsung, hanno concordato le specifiche GDDR5X nel 2015. Le prime schede grafiche con questo tipo di memoria sono entrate nel mercato solo nel 2016.

Successivamente abbiamo una caratteristica piuttosto importante della scheda video: il tipo di memoria. Ed è importante perché due schede video con caratteristiche completamente identiche, ma con diversi tipi di memoria video, differiranno in modo molto significativo in termini di prestazioni.

Pertanto, quando scegliendo una scheda video, devi anche essere guidato da questo parametro. Lo considereremo sicuramente nell'ambito di questo articolo su esempi reali. Inoltre, ancora una volta distruggeremo il mito della dipendenza del tipo di memoria della scheda video dal tipo di RAM, all'interno dello stesso sistema.

Memoria video GDDRx. Cos'è questo?

GDDR (memoria grafica a doppia velocità) è un sottotipo di memoria dinamica volatile, destinata all'uso nelle schede video. La GDDR è diversa dalla DDR (memoria ad accesso casuale), sebbene i principi e le tecnologie siano comuni ad esse. Tra le principali differenze ci sono: GDDR ha un consumo inferiore rispetto a DDR; inoltre, GDDR utilizza speciali metodi di gestione del buffer I/O per migliorare il throughput. E anche molti altri miglioramenti. Cioè, possiamo definire la memoria video GDDR un tipo di memoria più avanzato rispetto alla normale RAM (DDR).

Oggi il tipo principale di memoria per le schede video è GDDR, ovvero le versioni GDDR3 e GDDR5.

Forse, per chiarezza, esamineremo tutte le generazioni di memoria GDDR, indicando le loro principali differenze. Questo è necessario per capire perché dovresti privilegiare una scheda video con memoria di tipo GDDR5 piuttosto che GDDR3:

GDDR è la prima generazione di memoria grafica con il doppio della capacità velocità di trasferimento dati.

GDDR2 è una versione basata sulla normale RAM DDR2 e differisce da essa solo per i miglioramenti di cui sopra. Ha indicatori di frequenza più elevati rispetto a GDDR. Simile al confronto della RAM DDR e DDR2.

GDDR3 lo è ulteriori sviluppi memoria grafica. È inoltre costruito su moduli di memoria DDR2. Tecnologicamente, questo tipo la memoria è molto simile alla GDDR2, ma grazie al consumo più efficiente e alla dissipazione del calore è stato possibile aumentarla velocità dell'orologio .

GDDR4 è un tipo di memoria che non ha guadagnato popolarità ed è diventato solo un passaggio di transizione da GDDR3 a GDDR5. Ancora una volta, si basa sulla stessa DDR2. E ancora una volta, tra i principali cambiamenti - frequenze aumentate e un miglioramento del consumo energetico.

GDDR5 è finalmente l'opzione mainstream più avanzata e più recente tra le generazioni di memoria video. A causa del fatto che è costruito sulla memoria DDR3, il numero bit trasmessi per ciclo raddoppiati (da 2 a 4) rispetto a GDDR3 e GDDR4. Con l'avvento di GDDR5 è diventato possibile raddoppiare la larghezza di banda della memoria rispetto a GDDR3 senza aumentare il bus.

Selezione di una scheda video GDDR3 o GDDR5

Tenendo conto dei fattori di cui sopra quando si sceglie una scheda video, vale la pena, se possibile, dare la preferenza alle schede video con memoria GDDR5 a bordo, perché a parità di bus di memoria otteniamo il doppio portata.

Prendiamo un paio di schede video vere, che hanno tutto identico, ma diversi tipi di memoria:

1. Asus Radeon HD6670 GDDR5 (128bit);

2. Asus Radeon HD 6670 GDDR3 (128 bit);
Ed ecco i risultati dei test easycom utilizzando queste due schede video:

Il vantaggio dell'HD 6670 con GDDR 5 è chiaramente visibile, sia nei test 3Dmark artificiali che nei carichi di gioco reali.

Indipendenza dei tipi di RAM dal tipo di memoria GDDR5 all'interno dello stesso sistema

È stata notata una tendenza riguardo alla compatibilità dei tipi di memoria della scheda video e dei tipi di RAM all'interno dello stesso computer. Vorrei fugare ancora una volta questi dubbi (per chi dubita). Pertanto, non esiste compatibilità tra i tipi di memoria video e RAM.

Il sistema può essere dotato di una scheda video con memoria di tipo GDDR5 (come ricordiamo, costruita su moduli DDR3) e RAM DDR2. Tutto sarà compatibile e funzionerà perfettamente. Per quanto riguarda la scheda video, potrebbe esserci incompatibilità solo con una precedente Autobus AGP(e lo slot corrispondente) sulla scheda madre, ma tale schede madriè rimasto ben poco, ma circa Compatibile con le versioni precedenti PCI Express, Penso che quasi tutti abbiano sentito.

Non è un segreto questo moderne schede video necessari per il lavoro propria memoria, e più ce n'è e più è veloce, meglio è. E oggi c'è una competizione tra due tipi diversi memoria: GDDR5 "tradizionale" e nuova HBM. Ognuno di essi ha i suoi pro e i suoi contro e in questo articolo vedremo quale è la migliore per una scheda video da gioco.

Storia di GDDR: come DDR, solo più veloce

Quando le schede video iniziarono a svilupparsi attivamente, i creatori delle schede video non pensavano davvero a quale tipo di memoria utilizzare: le velocità della normale RAM erano abbastanza sufficienti per il lavoro, quindi la usarono. Tuttavia, con il passare del tempo, le prestazioni delle schede video sono cresciute molto rapidamente, ma la velocità della RAM è aumentata lentamente: ad esempio, la larghezza di banda della RAM FPM nel 1990 era di circa 200 MBit/s, e per DDR2 nel 2005 era solo 3200 MBit/s. s, cioè in 15 anni la crescita è stata di 16 volte. Durante quel periodo, le schede video sono passate dalla più semplice accelerazione della grafica 2D con risoluzioni di circa 400x200 pixel all'output 3D completo con risoluzioni intorno a FHD, ovvero l'aumento delle prestazioni è stato di almeno 2 ordini di grandezza. Pertanto, le velocità della RAM convenzionale nelle schede video non erano più sufficienti e nel 2006 sono apparse le prime soluzioni basate sulla memoria GDDR2: in sostanza, era la stessa DDR2, ma funzionava su molto di più alte frequenze e utilizzando un pneumatico più corto. Successivamente è arrivato un miglioramento sotto forma di GDDR3, che aveva frequenze ancora più elevate. GDDR4, a causa di un piccolo aumento di prestazioni rispetto a GDDR3, non è stato ampiamente utilizzato, e così, nel 2008, è stato rilasciato il primo acceleratore video basato sulla memoria GDDR5, che era già basata su DDR3 (è in media due volte più veloce di DDR2 ). E da allora, i progressi sono rallentati in modo significativo: solo nel 2016 hanno iniziato a essere rilasciate soluzioni basate su GDDR5X: sì, questo tipo di memoria in teoria può essere due volte più veloce di GDDR5, ma non ha portato nulla di qualitativamente nuovo (in effetti , il controller GDDR5X può semplicemente selezionare 64 byte di memoria contro 32 per GDDR5, da qui l'aumento di 2 volte):


Di conseguenza, in termini approssimativi, in quasi 30 anni di esistenza degli acceleratori video, la loro memoria non è cambiata qualitativamente: è sempre la stessa RAM, solo molto veloce.

HBM - come un SSD nel mondo degli HDD

Quindi, come abbiamo scoperto, GDDR5 è essenzialmente una normale RAM: i chip di memoria veloci, con una frequenza effettiva di circa 6-9 GHz, sono collegati alla GPU tramite un bus stretto, di soli 128-512 bit. Nel caso della HBM, AMD ha fatto le cose diversamente: le frequenze di memoria effettive sono basse, circa 1 GHz (paragonabile a GDDR2), ma vengono utilizzati quattro stack di chip di memoria, ciascuno dei quali ha un bus a 1024 bit - in definitiva per la comunicazione con La GPU risulta in un bus da 4096 bit - fino a 8 volte più ampio rispetto al caso della GDDR5. Tuttavia, ciò impone i propri limiti: anche un bus a 512 bit può essere piuttosto difficile da collegare alla GPU, e con un bus a 4096 bit questo era generalmente irrealistico, quindi AMD ha dovuto prendere una strada diversa: posizionare i chip di memoria sulla scheda stesso substrato della GPU. Purtroppo, ciò ha portato sia pro che contro: da un lato, un posizionamento così vicino dei chip di memoria sulla GPU consente di semplificare significativamente la progettazione e accelerare l'interazione della memoria con il chip video, dall'altro, a causa di problemi tecnici con l'implementazione di chip di grandi dimensioni (e elevato numero chip) su un substrato, abbiamo dovuto limitare la dimensione della memoria di uno stack a un gigabyte e, poiché ci sono quattro stack, la quantità massima di memoria HBM per un chip video può essere 4 GB:

Tenendo conto del fatto che questa memoria era molto costosa e difficile da produrre, AMD ha iniziato a installarla solo sui flagship (Fury X, Fury Nano), e qui la capacità di 4 GB ha giocato uno scherzo crudele ad AMD: le prestazioni della GPU del Fury era buono, in alcuni punti paragonabile alla GTX 980 Ti di riferimento, ma quest'ultima ha 6 GB di memoria, e nei giochi che richiedono più di 4 GB di memoria (Rise of Tomb Rider, Deus Ex: L'umanità divisa), la scheda video AMD è stata costretta a utilizzare la RAM come parte della memoria video, e quindi gli fps finali sono stati nettamente inferiori a quelli della 980 Ti.

Nel 2016, AMD introduce nuova versione la tua memoria, HBM2. Sono state apportate numerose correzioni: in primo luogo, la frequenza della memoria è aumentata da 500 MHz (1 GHz effettivo per DDR) a 2 GHz (rispettivamente 4 GHz per DDR), in secondo luogo hanno iniziato ad essere utilizzati i cosiddetti pseudocanali: uno canale hardware la memoria è divisa in due virtuali, ovvero uno stack ora può servire due volte più memoria. Anche il numero possibile di stack è aumentato: ora non possono essercene 4, ma 8. Di conseguenza, ora puoi "collegare" 1 GB x 2 x 8 = 16 GB di memoria a una GPU, il che è molto rispettabile (lascia che te lo ricordo: di fascia alta soluzione personalizzata, Titan Xp, ha 12 GB di memoria GDDR5X).

Confronto delle prestazioni: HBM2 vs GDDR5X

Di conseguenza, al momento, l'HBM2 si è sbarazzato, forse, dell'unica "malattia infantile": la quantità di memoria è ora più che sufficiente per i moderni schede video da gioco. Resta una domanda: chi è più veloce? Per fare ciò, prendiamo due delle migliori soluzioni di PNY (nota per le sue schede video professionali).

La Nvidia Quadro GP100 ha 16 GB HBM2 (ovvero il massimo teorico) e il suo throughput è di 717 GB / s:

Nvidia Quadro P6000 lo è soluzione superiore con GDDR5X ce ne sono 24 GB, con portata a 432 Gbit/s:

I numeri parlano da soli. Anche tenendo conto del fatto che GDDR5X può essere overcloccata, il massimo che può essere raggiunto è di 500 GB/s, che è comunque il 30% velocità più lenta HBM2. Cosa significa questo per gli utenti? Finalmente, dopo diversi decenni, capiamo davvero nuova memoria, che non ostacolerà la crescita delle prestazioni della GPU. E tenendo conto del fatto che HBM2 è già utilizzato in soluzioni professionali, c'è da aspettarselo nella prossima generazione di schede video personalizzate di Nvidia (Volta) e nell'attuale generazione di AMD (Vega).