滄海桑田話存貯 內(nèi)存/顯存發(fā)展編年史
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(rèn)為GDDR3就是顯存版的DDR3，這可是個(gè)天大的誤區(qū)。
● GDDR3：一代王者GDDR3源于DDR2技術(shù)
無(wú)論GDDR還是GDDR2，由于在技術(shù)方面與DDR/DDR2并無(wú)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(duì)JEDEC組織慢如蝸牛般的標(biāo)準(zhǔn)制訂流程感到越來(lái)越失望，認(rèn)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(dāng)中，以加速顯存標(biāo)準(zhǔn)的起草及制定。
雙方一致認(rèn)為，顯存與內(nèi)存在數(shù)據(jù)存儲(chǔ)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(wú)法提升的情況下，單純提高I/O頻率來(lái)獲得高帶寬很不現(xiàn)實(shí)。因此，必須要有一種針對(duì)高速點(diǎn)對(duì)點(diǎn)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(jì)的存儲(chǔ)器。
GDDR3和GDDR2/DDR2一樣，都是4Bit預(yù)取架構(gòu)，GDDR3主要針對(duì)GDDR2高功耗高發(fā)熱的缺點(diǎn)進(jìn)行改進(jìn)，并提升傳輸效率來(lái)緩解高延遲的負(fù)面影響。
● 點(diǎn)對(duì)點(diǎn)DQS，讀寫(xiě)無(wú)需等待
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(xiě)兩條獨(dú)立的DQS，而且是點(diǎn)對(duì)點(diǎn)設(shè)計(jì)。這樣做的好處在于，在讀取之后如果馬上進(jìn)行寫(xiě)入時(shí)，不必再等DQS的方向轉(zhuǎn)變，由此實(shí)現(xiàn)讀寫(xiě)操作的快速切換。
相比GDDR2/DDR2，GDDR3的讀寫(xiě)切換動(dòng)作可以少一個(gè)時(shí)鐘周期，如果需要對(duì)某一個(gè)連續(xù)的區(qū)塊同時(shí)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)，GDDR3的速度就要比GDDR2快一倍。
由于存儲(chǔ)單元自身的特性，內(nèi)存顆粒的邏輯Bank是無(wú)法同時(shí)讀寫(xiě)數(shù)據(jù)的，并不存在“全雙工”一說(shuō)，但GDDR3的這項(xiàng)改進(jìn)讓順序讀寫(xiě)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(xiě)操作穿插進(jìn)行，因此GDDR3點(diǎn)對(duì)點(diǎn)設(shè)計(jì)的DQS可以讓顯存存儲(chǔ)效率大增。但對(duì)于CPU來(lái)說(shuō)，讀寫(xiě)切換并不如GPU那么頻繁，而且CPU擁有大容量的二三級(jí)緩存，所以GDDR3這種設(shè)計(jì)并不能極大的提升內(nèi)存帶寬，也沒(méi)有引入到下一代DDR3當(dāng)中。
● 改進(jìn)I/O接口，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)處理，控制功耗
同時(shí)GDDR3也對(duì)I/O控制電路和終結(jié)電阻進(jìn)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(kāi)極邏輯方式（Pseudo Open Drain Logic），并且通過(guò)將所有的三相數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)移到本位電路上，來(lái)簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)處理，將DC電流壓至最小，只有當(dāng)邏輯LOW移至總線上時(shí)才會(huì)消費(fèi)電力，從而很好的控制了功耗和發(fā)熱。
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