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剪不斷理還亂!DDR1-3和GDDR1-5全解析

    GDDR源于DDR，GDDR2源于DDR2，而GDDR3在頻率方面的表現(xiàn)又與DDR3比較相似，于是很多人認為GDDR3就是顯存版的DDR3，這可是個天大的誤區(qū)。

● GDDR3：一代王者GDDR3源于DDR2技術(shù)

    無論GDDR還是GDDR2，由于在技術(shù)方面與DDR/DDR2并無太大差別，因此最終在頻率方面GDDR并不比DDR高太多。在經(jīng)歷了GDDR2的失敗之后，兩大圖形巨頭NVIDIA和ATI對JEDEC組織慢如蝸牛般的標準制訂流程感到越來越失望，認為他們制定的顯存不能適應(yīng)GPU快節(jié)奏的產(chǎn)品更新?lián)Q代周期，于是NVIDIA和ATI的工作人員積極參與到了JEDEC組織當中，以加速顯存標準的起草及制定。

    雙方一致認為，顯存與內(nèi)存在數(shù)據(jù)存儲的應(yīng)用方面完全不同，在內(nèi)存核心頻率(電容刷新頻率)無法提升的情況下，單純提高I/O頻率來獲得高帶寬很不現(xiàn)實。因此，必須要有一種針對高速點對點環(huán)境而重新定義的I/O接口。于是GDDR3誕生了，這是第一款真正完全為GPU設(shè)計的存儲器。

    GDDR3和GDDR2/DDR2一樣，都是4Bit預(yù)取架構(gòu)，GDDR3主要針對GDDR2高功耗高發(fā)熱的缺點進行改進，并提升傳輸效率來緩解高延遲的負面影響。

    GDDR2只有一條數(shù)據(jù)選擇脈沖（DQS），是單一雙向的，而GDDR3則擁有讀與寫兩條獨立的DQS，而且是點對點設(shè)計。這樣做的好處在于，在讀取之后如果馬上進行寫入時，不必再等DQS的方向轉(zhuǎn)變，由此實現(xiàn)讀寫操作的快速切換。

    相比GDDR2/DDR2，GDDR3的讀寫切換動作可以少一個時鐘周期，如果需要對某一個連續(xù)的區(qū)塊同時讀寫數(shù)據(jù)時，GDDR3的速度就要比GDDR2快一倍。

    由于存儲單元自身的特性，內(nèi)存顆粒的邏輯Bank是無法同時讀寫數(shù)據(jù)的，并不存在“全雙工”一說，但GDDR3的這項改進讓順序讀寫成為可能。GPU本身緩存很小，與顯存之間的數(shù)據(jù)交換極其頻繁，讀寫操作穿插進行，因此GDDR3點對點設(shè)計的DQS可以讓顯存存儲效率大增。但對于CPU來說，讀寫切換并不如GPU那么頻繁，而且CPU擁有大容量的二三級緩存，所以GDDR3這種設(shè)計并不能極大的提升內(nèi)存帶寬，也沒有引入到下一代DDR3當中。

    同時GDDR3也對I/O控制電路和終結(jié)電阻進行了修改，它不再沿用GDDR2的“推式（Push Pull）”接收器，而將其改為虛擬開極邏輯方式（Pseudo Open Drain Logic），并且通過將所有的三相數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)移到本位電路上，來簡化數(shù)據(jù)處理，將DC電流壓至最小，只有當邏輯LOW移至總線上時才會消費電力，從而很好的控制了功耗和發(fā)熱。