In che modo la RAM grafica è diversa dalla RAM di sistema?

So che una GPU e una CPU sono cose fondamentalmente diverse e perché entrambi fanno schifo nel fare il lavoro dell'altro. Ma quello che non capisco è perché la RAM di sistema standard è sempre stata una generazione dietro la RAM utilizzata sulle schede video.

A quanto ho capito, sono entrambi solo diversi tipi di DRAM, ma mi sembra che le differenze possano essere sottratte dal controller di memoria integrato in silicio CPU e GPU. L'attuale standard per la RAM di sistema è DDR4, ma le schede video utilizzavano GDDR4 da anni prima che DDR4 diventasse una cosa da desktop. Le schede video vengono ora fornite con HBM RAM (GDDR5?), Che è più veloce della memoria di sistema DDR4.

Perché non stiamo usando lo stesso tipo di RAM per entrambi? Cosa li rende diversi?

Ma quello che non capisco è perché la RAM di sistema standard è sempre stata una generazione dietro la RAM utilizzata sulle schede video.

La specifica GDDR, sebbene basata sullo standard DDR, ha le sue specifiche hardware. La specifica DDR è tecnicamente in anticipo rispetto alla specifica GDDR, poiché GDDR si basa sulla specifica DDR precedente (il più delle volte, tranne quando si basa sulla specifica GDDR precedente ).

Uno dei motivi per cui si crede che GDDR sia in vantaggio rispetto a DDR è che ci sono state più iterazioni dello standard GDDR basate su DDR3. Questo è stato anche il caso di GDDR2, poiché le sue specifiche hanno elementi di design sia di DDR che di DDR2.

Tuttavia, è importante notare che questa memoria GDDR2 utilizzata sulle schede grafiche non è di per sé DDR2, ma piuttosto un primo punto intermedio tra le tecnologie DDR e DDR2. L'uso di "DDR2" per riferirsi a GDDR2 è un termine errato colloquiale.

Fonte: DDR2 SDRAM

Allo stesso modo, GDDR4 e GDDR5 hanno entrambi preso elementi di design da DDR3. GDDR5 ovviamente è un design GDDR migliorato rispetto a GDDR4.

Come il suo predecessore, GDDR4, GDDR5 si basa sulla memoria DDR3 SDRAM, che ha il doppio delle linee dati rispetto alla DDR2 SDRAM. GDDR5 utilizza anche buffer di prefetch a 8 bit simili a GDDR4 e DDR3 SDRAM.

Fonte: GDDR5 SDRAM

A quanto ho capito, sono entrambi solo diversi tipi di SDRAM, ma mi sembra che le differenze possano essere sottratte dal controller di memoria inserito in silicio CPU e GPU.

I due standard sono in realtà molto diversi. La differenza nel numero di bit che è possibile trasferire su una linea di dati è una di quelle differenze. Le specifiche GDDR non sono compatibili con i processori Intel e AMD x86. La specifica GDDR è in grado di trasferire più bit, grazie alla sua connessione a una connessione completamente diversa, principalmente PCI-e (nell'ambito delle specifiche delle varie revisioni di questo standard).

L'attuale standard per la RAM di sistema è DDR4, ma le schede video utilizzavano GDDR4 da anni prima che DDR4 diventasse una cosa da desktop.

Ciò è dovuto al fatto che GDDR4 si basa sulla specifica DDR3, non sulla specifica DDR2. Lo standard DDR3 non è stato ratificato fino al 2005. Non abbiamo visto prodotti fino al 2007 a causa di esigenze del mercato completamente diverse. GDDR4 è stato annunciato nel 2005 e non ha visto i prodotti fino al 2007. Quindi puoi vedere che mentre hanno nomi diversi, i prodotti reali sono stati rilasciati insieme.

• GDDR4 SDRAM
• DDR3 SDRAM

Le schede video vengono ora fornite con HBM RAM (GDDR5?), Che è più veloce della memoria di sistema DDR4.

Gli attuali standard GDDR sono in realtà GDDR5X e GDDR6. HBM (High Bandwidth Memory) è un processo di produzione DDR Hynix e Samsung.

Perché non stiamo usando lo stesso tipo di RAM per entrambi?

I due standard non sono compatibili tra loro.

Cosa li rende diversi?

Ciò che li rende diversi è il loro processo di produzione e le loro specifiche. Mentre GDDR si basa sulle specifiche DDR, GDDR non è in realtà davanti a DDR, anche se a questo punto ci sono enormi lacune nelle prestazioni tra i due standard a causa della larghezza di banda disponibile a cui GDDR ha accesso.

La tecnologia di base è più o meno la stessa, le GPU sfruttano solo un bus di memoria molto più ampio.

Le GPU sono più facili da progettare in questo modo come una singola unità in cui molti moduli di memoria possono essere collegati direttamente all'unità di elaborazione tramite una scheda di circuito personalizzata. Ciò consente un bus di memoria molto ampio, spesso superiore a 256 bit. HBM va oltre con un bus a 1024 bit.

Le CPU si basano su un'architettura molto più generalizzata di socket e specifiche della scheda madre, quindi più dei due canali standard a 64 bit è in genere riservato al mercato di fascia alta e server.

Va anche detto che la memoria GPU è ottimizzata per le prestazioni di latenza commerciale per un'elevata larghezza di banda: molta pala e non molta ricerca. Questo non è il caso della memoria della CPU in cui si desidera una bassa latenza per buone velocità di accesso casuale.

Una caratteristica speciale di alcuni tipi di RAM grafica è che sono accessibili da due sistemi di bus indipendenti o per lo più indipendenti, il che li rende utilizzabili come framebuffer (la porzione di ram video in cui i pixel inviano allo schermo ogni 1/60 circa) secondi vengono mantenuti) o buffer di trama più facili e fattibili con meno conflitti di accesso e sovraccarico ....