GDDR显存_键盘_舞者的工作站_百度空间

 DDR显存分为两种,一种是大家习惯上的DDR内存,严格的说DDR应该叫DDR SDRAM。另外一种则是DDR SGRAM,此类显存应用较少、不多见。DDR SDRAM 人们习惯称DDR SDRAM为DDR。DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的缩写,是双倍速率同步动态随机存储器的意思。DDR SDRAM是在SDRAM基础上发展而来的,仍然沿用SDRAM生产体系,因此对于内存厂商而言,只需对制造普通SDRAM的设备稍加改进,即可实现DDR内存的生产,可有效的降低成本。SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据,它是在时钟的上升期进行数据传输;而DDR内存则是一个时钟周期内传输两次次数据,它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据,因此称为双倍速率同步动态随机存储器。DDR内存可以在与SDRAM相同的总线频率下达到更高的数据传输率。与SDRAM相比:DDR运用了更先进的同步电路,使指定地址、数据的输送和输出主要步骤既独立执行,又保持与CPUxx同步;DDR使用了DLL(Delay Locked Loop,延时锁定回路提供一个数据滤波信号)技术,当数据有效时,存储控制器可使用这个数据滤波信号来xx定位数据,每16次输出一次,并重新同步来自不同存储器模块的数据。DDL本质上不需要提高时钟频率就能加倍提高SDRAM的速度,它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿读出数据,因而其速度是标准SDRA的两倍。DDR SDRAM是目前应用最为广泛的显存类型,90%以上的显卡都采用此类显存。DDR SGRAM DDR SGRAM是从SGRAM发展而来,同样也是在一个时钟周期内传输两次次数据,它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据。可以在不增加频率的情况下把数据传输率提高一倍。DDR SGRAM在性能上要强于DDR SDRAM,但其仍旧在成本上要高于DDR SDRAM,只在较少的产品上得到应用。而且其超频能力较弱,因其结构问题超频容易损坏。

GDDR3

GDDR3是用于高性能显卡的专用图形储存器。GDDR3是代替GDDR的标准,GDDR3标准借鉴了通用的DDR2的很多特性,并经过进一步优化获得更高的数据速率和更低的功耗。与DDR2比,GDDR3的架构更接近于DDR2,也是由DDR2开发而来,作为显卡的专用显存。从速度上讲,GDDR3更接近于DDR2,与较新的DDR3有一定差距。且GDDR3与DDR3是xx不同的两代产品。与GDDR相比,GDDR3的主要创新表现为:工作电压从2.5V下降到1.8V;片内信号端接取代了GDDR中末端接的信号线;动态控制阻抗的输出驱动器;4位预取和单向单端数据选通。所有这些特性的综合效果就是更高的数据速率、更好的信号完整性和更低的功耗。由于这些变化,GDDR3存储器可以获得比GDDR和DDR2标准高得多的数据速率。

  片内信号端接:随着传输频率的上升,信号线必须用电阻端接,以防止反射信号干扰正常信号而影响信号质量。GDDR端接是通过外部电阻实现的,该电阻焊接在靠近存储器的PCB上。外部端接可以略微扩展GDDR的频率范围,但该类端接方案不能满足提升到高达800MHz甚至更高频率范围的GDDR3所需的信号完整性。因此GDDR3使用片内信号端接,其端接电阻集成在存储器芯片内部。

  支持可靠高速的点到点传输的另外一个重要功能特性是具有自适应阻抗的Vddq端接。GDDR3的I/O接口是一个总线两端都被端接的伪开漏逻辑电路:一端是40欧姆阻抗的动态控制驱动器,另外一端是具有60欧姆信号线端接的接收器。

  三维图形渲染系统中的基本功能和任务分配

  在交互式三维游戏中图形的计算可以分成几个按顺序执行的基本步骤。在{dy}个步骤中,根据游戏者给出的指令结果计算生成三维场景。三维场景代表虚拟三维世界中所有物体的排列和位置信息。这部分计算是由PC中的CPU完成的。然后CPU将三维场景传递给GPU。GPU的任务是将三维场景转换成显示器可以显示的二维图像。GPU执行的这个任务被称为三维渲染。

  在产生实际图像时必须考虑很多效果,如颜色、纹理、多个扩展光源、阴影、反射、透明、光线吸收、不透明材料等等。要实现所有这些效果就要求强大的计算能力以及特别快速和很宽的存储器接口,以便能在最短的等待时间内完成对存储器的随机访问。存储器带宽和容量的主要驱动因素是必须被存储并快速可用的参数数量以及高度重复计算的中间结果的存储。不要忘记所有这些计算必须实时完成,每秒计算能力必须超过40帧。

  集成与独立的图形设备

  一般来说,图形系统可以分成两大类,即集成图形系统和独立图形系统。在集成图形系统中,图形处理单元嵌入在位于笔记本和台式机主板上的PC芯片组内。对于纹理存储和缓存,这些集成系统使用PC的主内存。这一做法从两方面限制了三维图形渲染性能。首先,{zd0}存储器带宽受限于标准主内存带宽,其次,图形系统必须与CPU以及PC机上同时访问内存的其它客户程序共享这个带宽。从“汤姆的硬件指南”执行的基准测试可以清楚地看出,集成系统无法为高级的3D游戏提供足够的渲染能力。

  独立的图形系统由物理上分开并且独立工作的图形处理单元以及与独立GPU直接相连的专用图形存储器组成。独立图形系统通过标准的PCI-E(以前是AGP)总线与PC芯片组连接。这些独立GPU的三维处理性能目前已经远远超过了集成图形处理器的性能,对存储器带宽的要求也是如此。基准测试表明,独立图形系统的性能超过集成系统3到20倍。存储器I/O技术和存储器带宽在实现这个性能飞跃中起着关键作用。

  发烧级和xx图形卡使用专门的x32结构图形存储器。如今这些系统采用500~800MHz时钟频率的GDDR3存储器,组成高达512MB的帧缓存。这些配置向GPU提供的存储器带宽高达410Gbps,相当于目前{zxj}的PC主内存带宽的12倍。{zx1}的xx笔记本电脑图形系统采用500MHz GDDR3存储器组成256MB帧缓存,向GPU提供的存储器带宽仍可达到这些笔记本电脑中主内存带宽的5倍。

  主流图形系统通常采用x16结构的存储器元件。大多数新的主流图形系统采用时钟频率约400MHz的DDR2 I/O技术。这些系统的性能仍明显高于集成图形系统。

  前景展望

  今后对不断增加的存储器带宽的要求仍将继续。提高图像质量的新技术推动了带宽的增加。即将来临的高清晰度显示将进一步提升分辨率和每帧被渲染和显示的像素数量。新的渲染技术(如可以渲染每个密集光源的光晕效应的高动态范围渲染(HDRR))正在不断提高对每个像素执行运算的复杂度。

  除了PC图形系统外,图形DRAM还有其它一些已存在和即将出现的市场。新一代的所有主要游戏机都将使用GDDR3图形存储器。起居室内使用的媒体中心和媒体网关也将包含强大的图形性能,因此也需要图形存储器。像Windows Vista这样的新的三维操作系统将把三维渲染性能的需求扩展到几乎每台新的PC。

  GDDR5的功耗会非常低,但性能更高,相当于目前800MHz GDDR3的三倍之多,同时可以提供两倍于GDDR4的容量,采用了新的频率架构,拥有更佳的容错性能。NVIDIA和ATI现在都已经为GDDR5在其未来的xx显卡上的应用做好了准备。除了用于桌面PC和笔记本显卡,GDDR5同样也会出现在未来的游戏主机中。据称,Intel的独立显卡也有可能采用GDDR5。
  现在三星和奇梦达都已经开始进行GDDR5开发计划。三星电子将从今年第三季度开始拿出5000/3200Mibps规格的GDDR5显存,这种显存采用170FBGA封装,GDDR5x32 512Mbit G-Die工艺,工作电压1.5v。在今年年底到明年年初开始生产1Gb GDDR5显存,规格GDDR5x32,170FBGA,D-Die工艺,工作电压1.5v。奇梦达也预计今年底试产GDDR5显存,明年{dy}季度即投入量产。
  当今显卡上普遍配备的显存类型都是GDDR3,GDDR4只属于少数xx型号,而决意跳跃式发展的奇梦达已经试产了全球{dy}颗GDDR5。
  与GDDR4相比,GDDR5的{zd0}亮点就是带宽更高了,从16GB/s升至20GB/s,同时虽然电压还是保持在1.5V,但功耗会更低,因为GDDR5会自动降低空闲显存的频率,并支持错误纠正、适应性界面计时等多种新技术。按照奇梦达的说法,GDDR5的性能可达GDDR3的三倍。
  3D图形带宽需求发展
  奇梦达称,其GDDR5显存生产设备已经在工厂内投入批量试产,目前已经得到了512Mb(16Mb×32)规格芯片,2008年开始商业性生产的时候则将有512Mb、1Gb(32Mb×32)、2Gb(64Mb×32)等不同规格。
  GDDR显存发展
  不过对于打算跳过GDDR4、直接发展GDDR5的奇梦达来说,它们更愿意拿GDDR5和GDDR3进行比较。在奇梦达看来,GDDR4只是过渡性的临时方案,GDDR5才代表未来。
  预计{sk}GDDR5显存显卡会在2008年下半年登场。
  奇梦达GDDR5显存技术白皮书:
  http://www.qimonda-news.com/download/Qimonda_GDDR5_whitepaper.pdf
  作为内存颗粒的主要生产厂商三星(以下称Samsung)宣布已经在GDDR5显存颗粒的性能上取得了重大突破,把速度提高到了6GHz,这一技术可以明显的提高显卡的性能和降低制作成本。但是作为普通用户的话如果想使用此款显存恐怕要等到2010年才能够普及。
  Samsung 显卡内存事业部市场总监 Mueez Deeen 指出, Samsung GDDR5 颗粒可大幅提升绘图硬件效能,同时为软件设计师带来更大空间,让游戏及绘图世界能更加真实,减少因显存频宽不足而造成的规范。
  除了在速度上有着进步, Samsung 亦指出 GDDR5 显存将拥有更省电的效果, GDDR5 工作电压为 1.5v ,相比 GDDR3 的 1.8V 为少,预期GDDR5 颗粒将比 GDDR4 省电 20% 。Samsung 已在上月向显卡制造商提供 GDDR5 的工程样本,预期可在 2008 年上半年开始量产。而 6GHz 的 GDDR5 技术白皮书,将会在 ISSCC 2008 大会上正式发布。
  业内人士表示,期待 GDDR5 的来临,将有效提成显卡性能及减省成本,可望在四颗 GDDR5 128Bit 介面配置下,达成以往要八颗 GDDR3 256Bit 介面的记忆体频宽速度,令主流级显卡更具竞争力。
  根据 DRAMeXchange 预期, GDDR4 将会成为过渡产品,而 GDDR5 虽然会成为主流,但{zx1}最快亦在 2010 年才能普及,因此在未来 2 年GDDR3 仍会是显存市场的主流。


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