Практически все современные видеоадаптеры состоят из следующих основных компонент:
- видеопамять;
- графический процессор (набор микросхем);
- интерфейс ввода-вывода;
- тактовые генераторы.
Основное назначение видеопамяти – временное хранение выводимого на экран монитора изображения. Поскольку каждое изображение занимает определенный объём памяти, который измеряется в байтах, это также относится и к графике, выводимой на экран монитора, то для получения какого-либо изображения на экране монитора его необходимо предварительно разместить в видеопамяти. Следовательно, чем больше объем этой памяти, тем большее разрешение и глубину цвета можно отобразить на мониторе. Та часть видеопамяти, которая используется для хранения выводимого изображения, называется кадровым буфером (фрейм буфером, Frame Buffer).
Предельные минимальные размеры кадрового буфера видеокарты для различных разрешений экрана монитора и глубины цвета приведены всем известны (например, для отображения графического образа на экране монитора с разрешением 1280×1024 при глубине цвета 16 бит размер кадрового буфера должен быть не менее 2.5 Мб, а при увеличении глубины цвета до 32 бит размер кадрового буфера должен быть не менее 5 Мб).
Правда можно, например, обладая кадровым буфером в 2 Мб, можно установить разрешение 800×600 при глубине цвета 32 бит, в то же время, уменьшив глубину цвета до 16 бит, можно увеличить разрешение экрана до 1280×768.
В современных видеоадаптерах используется память нового открытого стандарта GDDR-3,4,5,6 (разработка стандарта GDDR была начата компанией ATI еще в 2002 г.). Традиционно названия поколений памяти для графических адаптеров соответствовали типам памяти для персональных компьютеров: GDDR-1 соответствовала DDR первого поколения, a GDDR-2 – появившейся в 2004 году DDR-2. Однако архитектурно GDDR-3 практически не отличается от GDDR-2 (и соответственно DDR-2) – данные по-прежнему передаются по двум фронтам сигнала, а эффективная пропускная способность вчетверо превосходит пропускную способность банка памяти. Основное отличие GDDR-3 от GDDR-2 – в напряжении питания, сниженном с 2.5 до 1.8 В. Это позволило значительно снизить уровень тепловыделения, являющийся главным недостатком GDDR-2. Кроме того, была модернизирована архитектура микросхем, что позволило увеличить тактовую частоту шины памяти. Максимальная эффективная частота шины при применении памяти GDDR-З могла достигать 1.6 ГГц.
Память GDDR4 использовалась на частотах от 1 ГГц DDR (2 ГГц) и вплоть до 2,2-2,4 ГГц DDR (4-4,8 ГГц), что обеспечивало очень высокую пропускную способность, особенно в секторе графических решений. GDDR4 была ориентирована на рынок графических решений, ожидалось, что GDDR4 будет обладать гораздо большим энергопотреблением. Технология предоставляет непревзойденную мультимедийную поддержку для программных средств, она позволяет осуществлять визуализацию цифровых материалов с кинематографическим качеством и создавать высокореалистичные игры, а также поддерживает мощные и эффективные инструментальные средства для творчества и повышения продуктивности работы.
Компания Qimonda приступила к выпуску памяти стандарта GDDR-5 с увеличенной в два раза пропускной способностью, с новыми технологиями энергосбережения, а также алгоритмом выявления ошибок (память типа GDDR-5 в три раза быстрее нынешних микросхем GDDR-3, работающих на частоте 1600 МГц DDR). Память типа GDDR-5 использует две тактовых частоты для разных операций, что позволяет свести к минимуму задержки на операциях записи и чтения. Чипы памяти имеют плотность 512 Мбит, они способны передавать до 24 гигабайт данных в секунду, и работать на частотах свыше 3.0 ГГц DDR при напряжении 1.5 В.
Компания Qimonda становится поставщиком GDDR-5 для видеокарт AMD. Использование производителями видеокарт памяти типа GDDR-5 практически началось только с 2008 года (видеокарты Radeon HD 4870 оснащались 1 Гб памяти типа GDDR-5). Компания Qimonda сегодня объявила, что стала партнёром AMD по выпуску графических решений с памятью типа GDDR-5. Массовые поставки соответствующих микросхем начались всего через полгода после появления первых образцов. Вслед за настольным сектором память типа GDDR-5 пропишется в ноутбуках, а затем и в игровых консолях. Сейчас для компании AMD поставляются микросхемы плотностью 512 Мбит, способные работать на скорости 4.0 ГГц DDR. Как вы можете помнить, память видеокарт Radeon HD 4870 будет работать на частоте 3870 МГц DDR. К третьему кварталу Qimonda планирует начать поставки микросхем GDDR-5, способных работать на частоте 5.0 ГГц DDR, а в дальнейшем развитии память этого типа может достичь частот около 6.0 ГГц DDR.
Компания Samsung Electronics сообщила о начале массового производства первых в мире микросхем памяти Graphics Double Data Rate 6 (GDDR6) плотностью 16 Гбит (2 ГБ), которые предназначены для использования в графических ускорителях следующего поколения, а также в беспилотных автомобилях и системах искусственного интеллекта. Производство ведется с использованием 10-нанометрового технологического процесса. Новые микросхемы вдвое превосходят по плотности 8-гигабитные микросхемы GDDR5, которые производятся с использованием 20-нанометрового технологического процесса. Микросхемы Samsung GDDR6 обеспечивают скорость передачи информации 18 Гбит/с на контакт, то есть суммарную скорость 72 ГБ/с. Учитывая скорость передачи данных 8 Гбит/с на контакт у GDDR5, прирост получается более чем двукратный. Память GDDR6 потребляет на 35% меньше энергии, так как ее рабочее напряжение составляет 1,35 В против 1,55 В у GDDR5.
Первые устройства GDDR6 производства SK Hynix будут иметь ёмкость 8 Гбит (1 Гбайт), напряжение питания 1,35 В и поддерживать скорости передачи данных 12 и 14 Гтрансферов/с. Производитель обещал, что они будут доступны для клиентов в 2018 году. Новые микросхемы памяти будут иметь двухканальную организацию 256M × 32, что может указывать на то, что чипы GDDR6 будут продолжать использовать 32-разрядный физический интерфейс, но последний будет работать как два независимых 16-разрядных интерфейса, что увеличит эффективность использование шины (впрочем, на данном этапе это слухи). Что касается физического форм-фактора, то устройства GDDR6 будут использовать 180-контактную упаковку типа FCBGA, а потому не будут поконтактно совместимыми с приложениями, использующими GDDR5 и GDDR5X, которые используют корпуса с 170 и 190 контактами соответственно.
Версия сайта для слабовидящих