Wie unterscheidet sich Grafik-RAM vom System-RAM?

Was ich jedoch nicht verstehe, ist, warum der Standard-System-RAM immer eine Generation hinter dem auf Grafikkarten verwendeten RAM ist.

Die GDDR-Spezifikation basiert zwar auf dem DDR-Standard, verfügt jedoch über eine eigene Hardwarespezifikation. Die DDR-Spezifikation liegt technisch vor der GDDR-Spezifikation, da GDDR auf der vorherigen DDR-Spezifikation basiert ( meistens außer auf der vorherigen GDDR-Spezifikation ).

Einer der Gründe, warum es falsch ist, dass GDDR der DDR voraus ist, besteht darin, dass der GDDR-Standard mehrere Iterationen durchlaufen hat, die auf DDR3 basierten. Dies war auch bei GDDR2 der Fall, da seine Spezifikation Designelemente sowohl aus DDR als auch aus DDR2 enthielt.

Es ist jedoch wichtig zu beachten, dass dieser auf Grafikkarten verwendete GDDR2-Speicher kein DDR2 per se ist, sondern eher ein früher Mittelpunkt zwischen DDR- und DDR2-Technologien. Die Verwendung von "DDR2" für GDDR2 ist ein umgangssprachlicher Begriff.

Quelle: DDR2-SDRAM

Ebenso haben GDDR4 und GDDR5 Designelemente von DDR3 übernommen. GDDR5 ist offensichtlich ein verbessertes GDDR-Design im Vergleich zu GDDR4.

Wie sein Vorgänger GDDR4 basiert GDDR5 auf DDR3-SDRAM-Speicher, der im Vergleich zu DDR2-SDRAM die doppelten Datenleitungen aufweist. GDDR5 verwendet auch 8 Bit breite Prefetch-Puffer, ähnlich wie GDDR4 und DDR3 SDRAM.

Quelle: GDDR5-SDRAM

Soweit ich es verstehe, sind beide nur unterschiedliche SDRAM-Typen, aber es scheint mir, dass die Unterschiede durch den in CPU- und GPU-Prozessor eingebauten Speichercontroller abstrahiert werden könnten.

Die zwei Standards sind tatsächlich sehr unterschiedlich. Der Unterschied in der Anzahl der Bits, die über eine Datenleitung übertragen werden können, ist einer dieser Unterschiede. Die GDDR-Spezifikation ist nicht mit Intel- und AMD x86-Prozessoren kompatibel. Die GDDR-Spezifikation kann mehr Bits übertragen, da sie mit einer völlig anderen Verbindung verbunden ist, hauptsächlich PCI-e (innerhalb der Spezifikation der verschiedenen Überarbeitungen dieses Standards).

Der aktuelle Standard für System-RAM ist DDR4, aber Grafikkarten verwendeten GDDR4 jahrelang, bevor DDR4 für Desktops zur Sache wurde.

Dies ist darauf zurückzuführen, dass GDDR4 auf der DDR3-Spezifikation und nicht auf der DDR2-Spezifikation basiert. Der DDR3-Standard wurde erst 2005 ratifiziert. Aufgrund völlig anderer Marktbedürfnisse haben wir erst 2007 Produkte gesehen. GDDR4 wurde 2005 angekündigt und sah bis 2007 keine Produkte. Sie können also sehen, dass die eigentlichen Produkte, obwohl sie unterschiedliche Namen haben, zusammen veröffentlicht wurden.

• GDDR4-SDRAM
• DDR3-SDRAM

Grafikkarten werden jetzt mit HBM-RAM (GDDR5?) Ausgeliefert, was schneller ist als der Speicher des DDR4-Systems.

Die aktuellen GDDR-Standards sind eigentlich GDDR5X und GDDR6. HBM (High Bandwidth Memory) ist ein DDR-Fertigungsprozess von Hynix und Samsung.

Warum verwenden wir nicht die gleiche Art von RAM für beide?

Die beiden Standards sind nicht miteinander kompatibel.

Was unterscheidet sie?

Was sie unterscheidet, ist ihr Herstellungsprozess und ihre Spezifikationen. Während GDDR auf der DDR-Spezifikation basiert, liegt GDDR nicht vor DDR, obwohl zu diesem Zeitpunkt aufgrund der verfügbaren Bandbreite, auf die GDDR Zugriff hat, große Leistungsdefizite zwischen den beiden Standards bestehen.

Die zugrunde liegende Technologie ist mehr oder weniger die gleiche, GPUs nutzen lediglich einen viel breiteren Speicherbus.

GPUs lassen sich auf diese Weise einfacher als eine Einheit entwickeln, bei der viele Speichermodule direkt über eine eigene Leiterplatte mit der Verarbeitungseinheit verbunden werden können. Dies ermöglicht einen sehr breiten Speicherbus, der oft 256 Bits überschreitet. HBM führt dies mit einem 1024-Bit-Bus weiter aus.

CPUs basieren auf einer viel allgemeineren Architektur der Sockel- und Motherboard-Spezifikationen. Daher sind normalerweise mehr als die beiden Standard-64-Bit-Kanäle für den High-End- und Server-Markt reserviert.

Es sollte auch erwähnt werden, dass der GPU-Speicher so eingestellt ist, dass die Latenz-Performance bei hoher Bandbreite gehandelt wird - viel Schaufeln und nicht viel Suchen. Dies ist nicht der Fall bei CPU-Speichern, bei denen für gute Direktzugriffsgeschwindigkeiten eine niedrige Latenz gewünscht wird.

Ein besonderes Merkmal einiger Arten von Grafik-RAMs ist, dass sie von zwei unabhängigen oder meist unabhängigen Bussystemen aus zugänglich sind. Dies macht sie als Framebuffers (der Teil des Video-RAMs, in dem die Pixel etwa alle 1/60 auf den Bildschirm gesendet werden) Zweitens werden Texturpuffer einfacher gehalten und sind mit weniger Zugriffskonflikten und Overhead möglich.