グラフィックスRAMはシステムRAMとどう違うのですか?


66

GPUとCPUは根本的に異なるものであり、なぜ両者が他の仕事をするのが面倒なのかを知っています。しかし、標準のシステムRAMが常にビデオカードで使用されているRAMの背後にある世代である理由はわかりません。

私が理解しているように、それらは両方とも単に異なる種類のDRAMですが、CPUとGPUシリコンに焼き付けられたメモリコントローラによって違いを抽象化できるように思えます。システムRAMの現在の標準はDDR4ですが、ビデオカードはDDR4がデスクトップ用になるまで何年もの間GDDR4を使用していました。ビデオカードには現在、DDR4システムメモリよりも高速なHBM RAM(GDDR5?)が搭載されています。

両方に同じ種類のRAMを使用しないのはなぜですか?それらの違いは何ですか?


2
what I don't get is why standard system RAM has always been a generation behind the RAM used on video cards.-そうではありません。GDDR5は基本的に帯域幅用に最適化されたDDR3です(レイテンシを犠牲にします)。GDDR5が私次第であれば、GDDR5はGDDR3と呼ばれていました。
ハンシェンリック

回答:


68

しかし、標準のシステムRAMが常にビデオカードで使用されているRAMの背後にある世代である理由はわかりません。

GDDR仕様は、DDR標準に基づいていますが、独自のハードウェア仕様を持っています。GDDRは以前のDDR仕様に基づいているため(ほとんどの場合、以前のGDDR仕様に基づいている場合を除く)、 DDR仕様はGDDR仕様よりも先行しています。

GDDRがDDRよりも優れているという誤った考えがある理由の1つは、DDR3に基づいたGDDR標準の複数の反復があったことです。GDDR2の場合も同様で、その仕様にはDDRとDDR2の両方の設計要素が含まれています。

ただし、グラフィックカードで使用されるこのGDDR2メモリはDDR2そのものではなく、DDRとDDR2テクノロジーの初期の中間点であることに注意することが重要です。「DDR2」を使用してGDDR2を参照することは、口語的な誤りです。

ソース:DDR2 SDRAM

同様に、GDDR4とGDDR5はどちらもDDR3から設計要素を取りました。GDDR4と比較した場合、GDDR5は明らかに改良されたGDDRデザインです。

その前身であるGDDR4と同様に、GDDR5はDDR3 SDRAMメモリに基づいており、DDR2 SDRAMと比較して2倍のデータラインを備えています。GDDR5は、GDDR4およびDDR3 SDRAMと同様の8ビット幅のプリフェッチバッファーも使用します。

ソース:GDDR5 SDRAM

私はそれを理解しているように、両方とも単にSDRAMの異なるタイプですが、CPUとGPUシリコンに焼き付けられたメモリコントローラによって違いを抽象化できるように思えます。

2つの標準は実際には大きく異なります。データラインを介して転送できるビット数の違いは、それらの違いの1つです。GDDR仕様は、IntelおよびAMD x86プロセッサーと互換性がありません。GDDR仕様は、主にPCI-e(この標準のさまざまなリビジョンの仕様内)とはまったく異なる接続に接続されているため、より多くのビットを転送できます。

システムRAMの現在の標準はDDR4ですが、ビデオカードはDDR4がデスクトップ用になるまで何年もの間GDDR4を使用していました。

これは、GDDR4がDDR2仕様ではなくDDR3仕様に基づいているためです。DDR3規格は2005年まで批准されませんでした。市場ニーズがまったく異なるため、2007年まで製品は見られませんでした。GDDR4は2005年に発表され、2007年まで製品が表示されていませんでした。

ビデオカードには現在、DDR4システムメモリよりも高速なHBM RAM(GDDR5?)が搭載されています。

現在のGDDR標準は、実際にはGDDR5XおよびGDDR6です。HBM(高帯域幅メモリ)は、HynixおよびSamsungのDDR製造プロセスです。

両方に同じ種類のRAMを使用しないのはなぜですか?

2つの標準は互いに互換性がありません。

それらの違いは何ですか?

それらが異なるのは、製造プロセスと仕様です。GDDRはDDR仕様に基づいていますが、実際にはGDDRがDDRに先んじているわけではありませんが、GDDRがアクセスできる帯域幅のため、この時点では2つの標準間に大きなパフォーマンスギャップがあります。


45

基盤となる技術は多かれ少なかれ同じであり、GPUははるかに広いメモリバスを活用するだけです。

GPUは、多くのメモリモジュールをカスタムサーキットボードを介して処理ユニットに直接接続できる単一ユニットとして、このように設計する方が簡単です。これにより、多くの場合256ビットを超える非常に広いメモリバスが可能になります。HBMは1024ビットバスでこれをさらに進めます。

CPUは、より一般化されたソケットおよびマザーボード仕様のアーキテクチャに依存しているため、通常、標準の2つの64ビットチャネルよりも多くがハイエンドおよびサーバー市場に予約されています。

また、GPUメモリは高帯域幅とレイテンシパフォーマンスのトレードオフに合わせて調整されていることにも言及する必要があります。これは、適切なランダムアクセス速度のために低レイテンシが望ましいCPUメモリの場合ではありません。


情報をありがとう。@Ramhoundは、GDDRとは何か、どのように進化したかについての回答で詳細を提供しましたが(実際はシステムRAM より先ではありませんが、より高速です)、最後の段落には実際に情報が含まれているため、探していました(つまり、帯域幅と遅延のトレードオフを提供します)。それを拡張できますか?ただし、答えの最初の部分は実際には有効ではありません。システムRAMも(PCIeレーンと同様に)CPUに直接配線されているため、CPUがGDDRのより高い帯域幅とより広いバス用に設計されている場合、代わりにmoboにプラグインします。
ウェスSayeed

3

いくつかのタイプのグラフィックRAMの特別な機能の1つは、2つの独立した、またはほとんど独立したバスシステムからアクセスできることです。これにより、フレームバッファー(ピクセルが1/60ごとに画面に送信されるビデオRAMの部分2つ目は保持されます)またはテクスチャバッファーは、アクセスの競合とオーバーヘッドが少なく、より簡単で実行可能です。

弊社のサイトを使用することにより、あなたは弊社のクッキーポリシーおよびプライバシーポリシーを読み、理解したものとみなされます。
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.