A GDDR5 ( Graphics Double Data Rate ) a DDR SDRAM 5. generációja , amely nagyobb működési frekvenciát igénylő alkalmazásokhoz készült . Elődjéhez (GDDR4) hasonlóan a GDDR5 is DDR3 memórián alapul , amely duplán több DQ (Digital Quest) kommunikációs csatornával rendelkezik a DDR2-hez képest, de a GDDR5 8 bites szélességű előzetes letöltési pufferekkel is rendelkezik, mint például a GDDR4 .
Az AMD is aktívan részt vett a szabvány fejlesztésében, az összes jelentős memóriagyártó ( Hynix , Qimonda és Samsung ) és a JEDEC mellett . Az ilyen típusú memória fejlesztése körülbelül három évig tartott a fejlesztés kezdetétől számítva.[ mikor? ] a végső specifikációig, az AMD pedig még többet. Feltételezték, hogy a GDDR5 legfeljebb 9 GHz [1] effektív (négyszeres) frekvencián fog működni.
TermelésAz első 1,5 V-os feszültséget (a GDDR3 2,0 V-tal szemben) és 0,5-2 Gbit sűrűségű chipek 1000 * 4 = 4,0 GHz-es átviteli sebességet kínáltak. A jövőben ez a paraméter 9 GHz-re nőtt.
2009 novemberében az Elpida Memory bemutatott egy 1 Gb GDDR5 memóriachipet, amely 6 Gb/s adatátvitelre képes; 2010 júniusában egy 2 Gb-os GDDR5 memóriachipet mutatott be, amelyet 50 nm -es szabvány szerint gyártottak réz belső csatlakozásokkal. 2010 végétől az Elpida partnere, a tajvani Winbond Electronics cég mikroáramköröket fog gyártani az Elpida megrendelésére [2] .
2015 elején a Samsung Electronics bejelentette, hogy megkezdi a világ első 8 Gb-os GDDR5 memórialapkáinak sorozatgyártását (a PC-kben és szuperszámítógépekben használt grafikus kártyákhoz , játékkonzolokhoz és laptopokhoz tervezték); a memóriát 20 nm-es technológiával állítják elő [3] . A Samsung Electronics, a memóriachipek legnagyobb szállítója 2010 őszén jelentette be a Green Memory kezdeményezés PC-s grafikus memóriával való kiterjesztését; a kezdeményezés most a Samsung LPDDR2 és GDDR5 memóriájára, valamint a DRAM-ra és a Solid State Drive-ra (SSD) kerül.
A GDDR5 megfelel a JEDEC GDDR5 specifikációjában lefektetett szabványoknak . 8n előletöltési architektúrát és dinamikus eszközkonfigurációs interfészt használ a nagy teljesítmény elérése érdekében, és beállítható x32 vagy x16 (kagyló) módban történő vezérlésre, amely az eszköz inicializálása során kerül kiválasztásra .
Egy 32 bites GDDR5 chip 170 tűs BGA csomagot használ . 40 nm-es eljárással (Samsung) gyártva , és kevesebb energiát fogyaszt, mint az előző generációs chipek.
FrekvenciaA GDDR5 két órajelet használ , a CK-t és a WCK-t, az utóbbi kétszerese az előbbinek. A parancsok továbbítása SDR módban (standard órajel) a CK frekvencián történik; címinformáció átvitele DDR módban történik CK frekvencián; és az adatátvitel DDR módban, WCK frekvencián történik. A GDDR5 interfész órajelenként két 32 bit széles információs szót (WCK) továbbít a memóriachip érintkezőin keresztül . A 8n előletöltésnek megfelelően egyetlen olvasási vagy írási hozzáférés két 256 bites szélességű adatátvitelből áll órajelenként (CK) a memóriamagon belül, és nyolc megfelelő 32 bites szélességű adatátvitelből órajelenként (WCK) a memóriachip érintkezőinél. .
Például az 5 Gbps (Gbps) adatsebességű GDDR5 esetében a CK érintkező 1,25 GHz-en, a WCK 2,5 GHz-en működik. Az effektív frekvenciát (QDR) is gyakran használják, mivel a fentebb leírtak szerint az adatátvitel a WCK frekvencián történik DDR módban. A bemutatott példában ez a frekvencia 5 GHz.
A két frekvencia (CK, WCK) jelenléte miatt a GDDR5-öt használó termékek gyártói eltérő frekvenciákat határozhatnak meg a memória számára, bár az adatátviteli sebesség nem térhet el egymástól. Az Nvidia a WCK frekvenciát, az AMD a CK frekvenciát jelzi.
GumiA GDDR5 memória kétszer akkora sávszélességet biztosít, mint a GDDR3. A GDDR3 memória sávszélességének növeléséhez 512 bites busz használatára volt szükség, ami ahhoz vezetett, hogy a chip és a csomagja is növekedett. Ez növelte a költségeket, és maguk a kártyák is nagyobbak és összetettebbek lettek, és több energiát fogyasztottak. A GDDR5 használatára való átállás lehetővé teszi a teljesítmény (128/256 bites busszal) 2-3-szoros növelését még kisebb chipméretek és alacsonyabb energiafogyasztás mellett [4] . Az új memória interfész kialakítása jelentősen növeli a sávszélesség hatékonyságát.
Bár a GDDR5 memóriachipek drágábbak lettek, mint a GDDR3, különösen a széleskörű használat kezdetén, a szűk memóriabusz-szélesség lehetővé teszi a PCB egyszerűsített kialakítását , ami előnyt jelent, így ez egy ígéretes megoldás.
2008. június 25- én az AMD kiadta első GDDR5 memóriát használó grafikus gyorsítóját , az ATI Radeon HD 4870 -et . Az alaplap 512 vagy 1024 MB GDDR5 memóriával rendelkezik.
Az AMD ezt a memóriát az 512 MB-tól 8192 MB-ig terjedő közepes és csúcskategóriás grafikus kártyákban használja: HD 4770/4730, HD 4870, HD 4890, HD 4870x2, HD 5670, HD 5750/5770, HD 5830/5707, HD 5830/5707, HD , HD 6770, HD 6850/6870, HD 6930/6950/6970/6990, GCN - Radeon HD7750/7770, HD 7850/7870, HD7950/7970, R9 2xx, R9 3x5x , és RX 3x5x, és grafikus kártyák : HD 6490M, HD 6570M, HD 6750M, HD 6770M.
2010 áprilisában megjelent az Nvidia Corporation első terméke GDDR5 memóriával – az NVIDIA Fermi . Az ilyen architektúrájú termékek 1024 MB és 6144 MB közötti GDDR5 memóriával rendelkeznek a professzionális kártyákhoz: Quadro 2000, Quadro 4000, Quadro 5000, Quadro 6000 és 512 MB és 4096 MB között a játékmegoldásokhoz: GT240 , GTS GT430,,,GTX450,,, GTX 465, GTX 470, GTX 480, GTX 500, GTX 600, GTX 700, GTX 900 és GTX 1000 vonal, kivéve a GTX 1080 és GTX 1080 Ti, valamint a GTX 1650 és 1660.
A nyolcadik generációs PlayStation 4 videojáték-konzol és szerverrendszerek GDDR5-öt használnak RAM -ként .
Több mint tíz év telt el az első GDDR5 memóriát használó grafikus gyorsító (ATI Radeon HD 4870, 2008. június) megjelenése óta, több mint más típusú grafikus memória. De nincs hova tovább fejlődni - szinte mindent „kipréseltek” az GDDR képességeiből. A GDDR5 szabványban a jelenlegi memóriatípus elérte a határát, és bár a sávszélesség növelésére még mindig vannak kicsik lehetőségek , túl sok erőfeszítést igényelnek, és nem változtatnak drasztikusan a helyzeten. A legfontosabb azonban az, hogy a nagy energiafogyasztás kérdése ez idáig nem oldódott meg (miközben minden modern chipnek az energiahatékonyság a fő paramétere) - a GDDR5 memória jelenlegi generációi is túl sok energiát fogyasztanak a bonyolult órajelmechanizmusok miatt. és nagyon magas frekvencián működik, és teljesítményének bármilyen javulása a chipek frekvenciájának és összetettségének további növekedésével, és ezáltal az energiafogyasztás növekedésével jár [5] .
Ezenkívül a GDDR5 chipek túl sok helyet foglalnak el a videokártyán, és több memóriacsatorna használatát igénylik, ami magát a GPU-t bonyolítja (főleg, ha a 384/512 bites memóriabusszal rendelkező csúcskategóriás GPU-król van szó).
Ezen és más problémák megoldására jelentették be (az AMD és a Hynix 2011-ben), majd egy új memóriaszabványt fejlesztettek ki és vezettek be - High Bandwidth Memory ( HBM ) [6] .
| A dinamikus véletlen hozzáférésű memória (DRAM) típusai | |
|---|---|
| aszinkron | |
| Szinkron | |
| Grafikus | |
| Rambus | |
| Memória modulok | |