Видеопамять GDDR4 (англ. Graphics Double Data Rate) используется на частотах от 1 ГГц DDR (2 ГГц) и вплоть до 2,2-2,4 ГГц DDR (4-4,8 ГГц), что обеспечивает достаточно высокую пропускную способность, особенно в секторе графических решений. GDDR4 была ориентирована на рынок графических решений, ожидалось, что GDDR4 будет обладать гораздо большим энергопотреблением. Технология предоставляла непревзойденную мультимедийную поддержку для программных средств, которые могли помочь индивидуальным творцам реализовать плоды своего воображения. Технология GDDR4 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.
Память стандарта GDDR-5 – это видеопамять с увеличенной в два раза пропускной способностью, с новыми технологиями энергосбережения, а также алгоритмом выявления ошибок (память типа GDDR-5 в три раза быстрее микросхем GDDR-3, работающих на частоте 1600 МГц DDR). Память типа GDDR-5 использует две тактовые 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 - поставщик GDDR-5 для видеокарт AMD). Разговоры о возможности использования производителями видеокарт памяти типа GDDR-5 ходили уже давно, но практическая реализация этой идеи началась только летом 2008 года - видеокарты Radeon HD 4870 уже оснащались 1 Гб памяти типа GDDR-5. Компания Qimonda тогда 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. Таким образом, первые видеокарты Radeon HD 4870 были оснащены памятью типа GDDR-5 производства Qimonda. Вслед за настольным сектором память типа GDDR-5 прописалась и в ноутбуках, а затем и в игровых консолях. Для компании AMD поставлялись микросхемы плотностью 512 Мбит, способные работать на скорости 4.0 ГГц DDR, а память видеокарт Radeon HD 4870 работала на частоте 3870 МГц DDR. Идут поставки микросхем GDDR-5, способных работать и на частоте 5.0 ГГц DDR и 6.0 ГГц DDR.
GDDR5X следует рассматривать как ускоренную по скорости производную от GDDR5, а не радикальный новый стандарт DRAM. Этот подход был выбран, чтобы позволить пользователям использовать свои предыдущие инвестиции в экосистему памяти GDDR5 и обеспечить быстрый и низкий риск перехода от GDDR5. Micron предлагает устройства GDDR5X SGRAM со скоростью передачи данных от 10 Гбит/с до 12 Гбит/с, и устройства с 14 Гбит/с.
GDDR6 - 6-е поколение памяти DDR SDRAM, спроектированной для обработки графических данных и для приложений, требующих более высокой рабочей частоты. GDDR6 является графическим решением следующего поколения при разработке стандартов в JEDEC и может работать до двух раз быстрее, чем GDDR5, при этом её рабочее напряжение снижено на 10%. Также одной из отличительных особенностей новой памяти является работа каждой микросхемы в двухканальном режиме.
Основам ныне применяемых стандартов DRAM уже не один десяток лет, и их улучшение позволило повысить пропускную способность, но далеко не настолько, насколько выросла производительность CPU и GPU за это время. Особенно это касается графических процессоров, и индустрии требуются новые типы памяти, которые дадут совершенно иные возможности, вроде Wide I/O, HMC и HBM.
Все эти стандарты (Wide I/O, HMC и HBM) основываются на так называемой stacked DRAM — размещении чипов памяти слоями, с одновременным доступом к разным микросхемам, что расширяет шину памяти, значительно повышая пропускную способность и немного снижая задержки.
Стандарт Hybrid Memory Cube (HMC), предлагаемый Intel и Micron, можно назвать наиболее универсальным, он должен позволить получить пропускную способность памяти (ПСП) до 480 ГБ/с при несколько больших энергопотреблении и себестоимости по сравнению с Wide I/O 2.
Стандарт HMC не является стандартом JEDEC, но в консорциум входят такие крупные компании, как Samsung, Micron, Microsoft, Altera, ARM, Intel, HP, Xilinx, SK Hynix и другие, так что поддержка со стороны индустрии у стандарта достаточная. Однако среди поддерживающих HMC нет компаний AMD и Nvidia, выпускающих графические процессоры — они выбрали для себя конкурирующий (условно) стандарт компании Hynix — High Bandwidth Memory (HBM).
High Bandwidth Memory (HBM). Новый тип памяти должен был стать огромным шагом вперед по сравнению с применяющейся до сих пор GDDR-памятью, и среди главных преимуществ HBM значились серьезное увеличение пропускной способности и увеличение энергетической эффективности (снижение потребления вместе с ростом производительности). В стандарте HBM и аналогичных ему, вместо массива очень быстрых чипов памяти (7 ГГц и выше), соединенных с графическим процессором по сравнительно узкой шине от 128 до 512 бит, применяются очень медленные чипы памяти (порядка 1 ГГц эффективной частоты), но ширина шины памяти при этом получается шире в несколько раз.
Как и в случае с GDDR5, ширина шины для различных GPU будет разной и она зависит как от поколения стандарта HBM (первого или второго на данный момент), так и конкретного воплощения.
Компания AMD говорит о применении четырех стеков (stacks, стопок или пачек) чипов памяти, каждый из которых состоит из четырех микросхем и дает 1024 -битный интерфейс стопок памяти и (1024x4=4096-битный интерфейс памяти).
То есть в итоге на GPU получается просто широченная по меркам GDDR5-памяти шина в 4096 бит. Естественно, что при этом чипам памяти не обязательно работать на таких высоких частотах, как в случае GDDR5 — даже низких частот будет достаточно, чтобы по полосе пропускания памяти заметно обойти привычные доселе интерфейсы. Такие типы памяти, как HMC и HBM, открыли гибридным процессорам совершенно новые возможности, и производительность встроенного графического ядра значительно вырастет.
В 2016 году HBM2-память была стандартизирована как JESD235a. HBM2 позволяет разместить до 8 схем на штабеле, что удваивает пропускную способность. Пиковая скорость передачи данных (пропускная способность) памяти современных видеокарт достигает 480 ГБ/с для типа памяти GDDR5X (например, у NVIDIA TITAN X Pascal) и 512 ГБ/c для типа памяти HBM (например, у AMD Radeon R9 FURY X).
Память HBM обеспечивает более высокую пропускную способность при меньшем расходе энергии и существенно меньших размерах по сравнению с GDDR4 или GDDR5. Это достигается путём объединения в стек до восьми интегральных схем DRAM (включая опциональную базовую схему с контроллером памяти), которые соединены между собой с помощью сквозных кремниевых межсоединений (англ. Through-silicon via) и микроконтактных выводов (англ. microbumps).
Версия сайта для слабовидящих