Чем отличается графическая память от системной?

Я знаю, что GPU и CPU - это принципиально разные вещи, и поэтому они оба плохо справляются с работой другого. Но чего я не понимаю, так это того, что стандартная системная RAM всегда была поколением позади RAM, используемой на видеокартах.

Насколько я понимаю, это оба разные типы DRAM, но мне кажется, что различия могут быть устранены контроллером памяти, встроенным в процессор и кремний для графического процессора. Текущий стандарт системной оперативной памяти - DDR4, но видеокарты использовали GDDR4 в течение многих лет, прежде чем DDR4 стал для настольных ПК. Видеокарты теперь поставляются с HBM RAM (GDDR5?), Которая быстрее системной памяти DDR4.

Почему мы не используем одинаковый ОЗУ для обоих? Что отличает их?

Но чего я не понимаю, так это того, что стандартная системная RAM всегда была поколением позади RAM, используемой на видеокартах.

Спецификация GDDR, хотя и основана на стандарте DDR, имеет собственную спецификацию оборудования. Спецификация DDR технически опережает спецификацию GDDR, поскольку GDDR основана на предыдущей спецификации DDR (в большинстве случаев, за исключением случаев, когда она основана на предыдущей спецификации GDDR ).

Одна из причин, по которой существует ложное мнение о том, что GDDR опережает DDR, заключается в том, что было несколько итераций стандарта GDDR, основанных на DDR3. Это также имело место с GDDR2, поскольку его спецификация имеет элементы дизайна как из DDR, так и из DDR2.

Тем не менее, важно отметить, что эта память GDDR2, используемая на графических картах, не является DDR2 как таковой, а скорее является ранним средним уровнем между технологиями DDR и DDR2. Использование «DDR2» для обозначения GDDR2 - разговорный неправильный термин.

Источник: DDR2 SDRAM

Аналогично, GDDR4 и GDDR5 оба взяли элементы дизайна от DDR3. GDDR5, очевидно, является улучшенной конструкцией GDDR по сравнению с GDDR4.

Как и его предшественник, GDDR4, GDDR5 основан на памяти DDR3 SDRAM, которая имеет двойные линии данных по сравнению с DDR2 SDRAM. GDDR5 также использует 8-битные буферы предварительной выборки, аналогичные GDDR4 и DDR3 SDRAM.

Источник: GDDR5 SDRAM

Насколько я понимаю, это оба разные типы SDRAM, но мне кажется, что различия могут быть устранены контроллером памяти, встроенным в процессор и кремний для графического процессора.

Два стандарта на самом деле очень разные. Разница в количестве битов, которые могут быть переданы по линии данных, является одним из этих различий. Спецификация GDDR не совместима с процессорами Intel и AMD x86. Спецификация GDDR способна передавать больше битов благодаря тому, что она подключена к совершенно другому соединению, в основном PCI-e (в рамках спецификации различных редакций этого стандарта).

Текущий стандарт системной оперативной памяти - DDR4, но видеокарты использовали GDDR4 в течение многих лет, прежде чем DDR4 стал для настольных ПК.

Это связано с тем, что GDDR4 основан на спецификации DDR3, а не на спецификации DDR2. Стандарт DDR3 не был ратифицирован до 2005 года. Мы не видели продукты до 2007 года из-за совершенно разных потребностей рынка. GDDR4 был анонсирован в 2005 году и не видел продуктов до 2007 года. Таким образом, вы можете видеть, что, хотя у них разные названия, реальные продукты были выпущены вместе.

• GDDR4 SDRAM
• DDR3 SDRAM

Видеокарты теперь поставляются с HBM RAM (GDDR5?), Которая быстрее системной памяти DDR4.

Текущий стандарт (ы) GDDR на самом деле GDDR5X и GDDR6. HBM (High Bandwidth Memory) - это производственный процесс Hynix и Samsung DDR.

Почему мы не используем одинаковый ОЗУ для обоих?

Два стандарта не совместимы друг с другом.

Что отличает их?

Что отличает их, так это их производственный процесс и их технические характеристики. Хотя GDDR основан на спецификации DDR, GDDR фактически не опережает DDR, хотя на данный момент между двумя стандартами существуют огромные различия в производительности из-за доступной пропускной способности, к которой имеет доступ GDDR.

Базовая технология более или менее одинакова, графические процессоры просто используют гораздо более широкую шину памяти.

GPU проще спроектировать таким образом, как единый блок, в котором множество модулей памяти могут быть напрямую подключены к процессору через специальную печатную плату. Это позволяет использовать очень широкую шину памяти, часто превышающую 256 бит. HBM продвигается дальше с 1024-битной шиной.

Процессоры опираются на гораздо более обобщенную архитектуру сокетов и спецификаций материнских плат, поэтому больше, чем стандартные два 64-битных канала, обычно зарезервированы для рынка high-end и серверов.

Следует также упомянуть, что память GPU настроена на производительность с задержкой для высокой пропускной способности - много разгона, а не много поиска. Это не относится к памяти ЦП, где требуется низкая задержка для хорошей скорости произвольного доступа.

Одна особенность некоторых типов графического ОЗУ заключается в том, что к ним могут обращаться две независимые или в основном независимые шинные системы, что позволяет использовать их в качестве кадровых буферов (часть видеопамяти, где пиксели отправляются на экран каждые 1/60 или около того). вторые сохраняются) или текстурные буферы проще и выполнимы с меньшим количеством конфликтов доступа и накладных расходов ....