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07 3月, 2014

系統顆粒DDR與顯示顆粒GDDR差在哪?

碰到瓶頸拿I/O當切入點

記憶體的核心時脈受到充電機制的影響,不能無限制地提升,這就是先前所說的電容充電頻率限制。既然核心時脈無法提升,那能不能透過某個機制轉換呢?於是透過改變I/O Buffer(輸入/輸出緩衝單元)的方法就誕生了,後來大家熟知的DDR、DDR2、DDR3以及顯示記憶體用的GDDR等產品都是應用該技術提升時脈。

其中DDR-400、DDR2-800、DDR3-1600等規格,指的並非核心時脈,剛剛說過因為充電機制限制,核心時脈其實只有133~200MHz不等。DDR時期的產品,不能只看核心時脈,記憶體共有3個影響時脈的關鍵,分別是核心時脈、I/O Buffer,以及最後的等效時脈(資料傳送頻率),三者互相影響才有所謂的DDR記憶體。

▲圖中可以看出,各代DDR顆粒核心時脈相同情況下,大多是透過I/O與預取技術增加傳輸效能。備註:核心頻率=核心時脈,時鐘頻率=I/O時脈,數據傳輸率=記憶體頻寬。來源:PCPOP

▲核心時脈都在133~200MHz之間,各代DDR顆粒主要差異在於I/O時脈。

記憶體的預取原理

DDR最重要的革新,就是所謂Prefetch(預取)技術,DDR、DDR2、DDR3的分別採用2bit、4bit、8bit預取技術,藉此得以讓時脈翻倍。預取簡單來說,就是在I/O控制器發出請求之前,預先準備好2bit、4bit、8bit的資料。可將其視為並行(Parallel)轉換為串行(Serial),有點類似多通道或RAID技術。其轉換類似多條水管連接到某個裝置,若輸出的水管口徑相同,那麼水壓(速率)必定提升。了解完記憶體的運作與預取原理,了解各類型DRAM就有基本概念了,接下來我們來看看SDRAM各時期記憶體的特色與差異。

▲各代DDR主要差異在於預取的量,透過並行(Parallel)轉換為串行(Serial)的方式提升效能。

結論:

DDR4 與 GDR5 才有在製程上有改進,之前的版本都只是增加 I/O 的預讀而已

http://www.techbang.com/posts/17190-development-history-of-memory-ddr-and-gddr-difference-in?page=2

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