從顯存看顯卡發展，當年的神器你用過幾個？

顯存對於顯卡來說，是必不可少的部件。顯存不給力，GPU就哭去了。過去不少筆記本上面的750M，850M性能打折，就是因為用了D3顯存而不是性能更好的D5.

今日，有消息稱，GDDR6顯存會在年底或者明年初面世

今年Vege和Volta都會發布，新顯存的出現當然是為了滿足新GPU的需求

顯存其實就是內存的一種，同樣用於高速緩衝

顯存用於存放顯卡處理的圖像信息，顯存存放的信息經過一些轉換一張一張輸出到顯示器就成了連續的畫面，顯然每張圖片越複雜，需要的容量越大，那不只是簡單的平面圖形，3D應用時模型坐標貼圖等信息都存在一張圖裡，視為一幀畫面，顯卡每秒輸出幾十張圖像來保證畫面連續。

內存用於存放系統和軟體運行的臨時文件，原因在於硬碟太慢，硬碟幾十MB的速度和內存幾G的速度差距太大，所以硬碟無法完全代替內存來存放臨時文件，畢竟軟體運行對於信息的調用是實時的，都要等硬碟反應就太慢了，但是內存容量不像硬碟能做那麼大，所以並不是所有東西都一下子放在內存里，也就有了讀取這樣的過程。

不知不覺都發展到了GDDR6，GDDR6有什麼厲害的地方？讓我們回顧一下前面的顯存，你就會明白了

FPM DRAM

FPM DRAM（Fast Page Mode RAM）：　快速頁面模式內存。是一種在486時期被普遍應用的內存（也曾應用為顯存）。72線、5V電壓、帶寬32bit、基本速度60ns以上。它的讀取周期是從DRAM陣列中某一行的觸發開始，然後移至內存地址所指位置，即包含所需要的數據。第一條信息必須被證實有效後存至系統，才能為下一個周期作好準備。這樣就引入了「等待狀態」，因為CPU必須傻傻的等待內存完成一個周期。FPM之所以被廣泛應用，一個重要原因就是它是種標準而且安全的產品，而且很便宜。但其性能上的缺陷導致其不久就被EDO DRAM所取代，此種顯存的顯卡已不存在了。

家貧，無486，這種內存，顯存都沒有用過

EDO

EDO (Extended Data Out) DRAM，與FPM相比EDO DRAM的速度要快5%，這是因為EDO內設置了一個邏輯電路，藉此EDO可以在上一個內存數據讀取結束前將下一個數據讀入內存。設計為系統內存的EDO DRAM原本是非常昂貴的，只是因為PC市場急需一種替代FPM DRAM的產品，所以被廣泛應用在第五代PC上。EDO顯存可以工作在75MHz或更高，但是其標準工作頻率為66 MHz，不過其速度還是無法滿足顯示晶元的需要，也早成為「古董級」產品上才有的顯存。

SDRAM SDRAM

SDRAM SDRAM又稱同步內存，它可以在一個時鐘周期內進行數據的讀寫，從而節省了等待時間。由於低廉的價格和較佳的性能，目前SDRAM已成為中低檔顯卡和大多數主板普遍採用的內存。用作顯存的SDRAM外形和內存條上的晶元無異，它最重要的特徵是整個晶元採用兩邊扁平封裝形式(只有兩側有針腳)。

直到Geforce第一代還有SDRAM顯存的顯卡，可以說是終點了

SGRAM

SGRAM是Synchronous Graphics DRAM的縮寫，意思是同步圖形RAM是種專為顯卡設計的顯存，是一種圖形讀寫能力較強的顯存，由SDRAM改良而成。它改進了過去低效能顯存傳輸率較低的缺點，為顯示卡性能的提高創造了條件。SGRAM讀寫數據時不是一一讀取，而是以"塊"（Block）為單位，從而減少了內存整體讀寫的次數，提高了圖形控制器的效率。但其設計製造成本較高，更多的是應用於當時較為高端的顯卡。目前此類顯存也已基本不被廠商採用，被DDR顯存所取代。SDRAM，即Synchronous DRAM（同步動態隨機存儲器），曾經是PC電腦上最為廣泛應用的一種內存類型，即便在今天SDRAM仍舊還在市場佔有一席之地。既然是「同步動態隨機存儲器」，那就代表著它的工作速度是與系統匯流排速度同步的。SDRAM內存又分為PC66、PC100、PC133等不同規格，而規格後面的數字就代表著該內存最大所能正常工作系統匯流排速度，比如PC100，那就說明此內存可以在系統匯流排為100MHz的電腦中同步工作。與系統匯流排速度同步，也就是與系統時鐘同步，這樣就避免了不必要的等待周期，減少數據存儲時間。同步還使存儲控制器知道在哪一個時鐘脈衝期由數據請求使用，因此數據可在脈衝上升期便開始傳輸。SDRAM採用3.3伏工作電壓，168Pin的DIMM介面，帶寬為64位。SDRAM不僅應用在內存上，在顯存上也較為常見。SDRAM可以與CPU同步工作，無等待周期，減少數據傳輸延遲。

DDR SDRAM

DDR SDRAM人們習慣稱DDR SDRAM為DDR。DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的縮寫，是雙倍速率同步動態隨機存儲器的意思。DDR SDRAM是在SDRAM基礎上發展而來的，仍然沿用SDRAM生產體系，因此對於內存廠商而言，只需對製造普通SDRAM的設備稍加改進，即可實現DDR內存的生產，可有效的降低成本。RAM在一個時鐘周期內只傳輸一次數據，它是在時鐘的上升期進行數據傳輸；而DDR內存則是一個時鐘周期內傳輸兩次次數據，它能夠在時鐘的上升期和下降期各傳輸一次數據，因此稱為雙倍速率同步動態隨機存儲器。DDR內存可以在與SDRAM相同的匯流排頻率下達到更高的數據傳輸率。與SDRAM相比：DDR運用了更先進的同步電路，使指定地址、數據的輸送和輸出主要步驟既獨立執行，又保持與CPU完全同步；DDR使用了DLL(Delay Locked Loop，延時鎖定迴路提供一個數據濾波信號)技術，當數據有效時，存儲控制器可使用這個數據濾波信號來精確定位數據，每16次輸出一次，並重新同步來自不同存儲器模塊的數據。DDL本質上不需要提高時鐘頻率就能加倍提高SDRAM的速度，它允許在時鐘脈衝的上升沿和下降沿讀出數據，因而其速度是標準SDRA的兩倍。

當年有一塊神一樣的耕升Geforce3 Ti 200，可以一個跳線變成專業卡或者Ti 500.至今還能點亮，也是我第一塊「高端」顯卡

GDDR2

GDDR2顯存，目前多被低端顯卡產品採用，採用BGA（Ball Grid ArrayPackage）封裝，顯存的速度從3.7ns到2ns不等，最高默認頻率從500MHz～1000MHz，但明顯不如GDDR3顯存。其單顆顆粒位寬為16bit，組成128bit的規格需要8顆。

x16bit規格的新型GDDR2首先出現在迪蘭恆進的X700 Bavro上面。Samsung 3.7ns GDDR2顯存採用84Pin FBGA封裝，有別於GDDR3/前代GDDR2的x32bit規格。新型的GDDR2顯存為16x16規格，單顆容量為32M，因而這款迪蘭恆進X700 奪寶奇兵擁有256M 128bit的規格。

GDDR2跟GDDR3對比的優勢在於容量翻倍，價格更低，這對於中低端顯卡來說非常有吸引力。

目前顯卡廠商搭配Micro-BGA封裝的GDDR2顯存的速度從3.7ns到2.5ns不等，最高默認頻率從500Mhz-800Mhz，超過傳統TSOP封裝顯存不少，加上GDDR2顯存普遍有不錯的超頻能力，700Mhz以上的預設頻率相對於傳統的TSOP封裝顯存來說，自然有很大優勢。GDDR2跟傳統TSIOP DDR顯存對比的優勢在於頻率優勢，價格也不吃虧。

DDR3

DDR3顯存可以看作是DDR2的改進版，二者有很多相同之處，主要採用144Pin球形針腳的FBGA封裝方式。不過DDR3核心有所改進：DDR3顯存採用0.11微米生產工藝，耗電量較DDR2明顯降低。此外，DDR3顯存採用了「Pseudo Open Drain」介面技術，只要電壓合適，顯示晶元可直接支持DDR3顯存。當然，顯存顆粒較長的延遲時間(CAS latency)一直是高頻率顯存的一大通病，DDR3也不例外，DDR3的CAS latency為5/6/7/8，相比之下DDR2為3/4/5。客觀地說，DDR3相對於DDR2在技術上並無突飛猛進的進步，但DDR3的性能優勢仍比較明顯：(1)功耗和發熱量較小：吸取了DDR2的教訓，在控制成本的基礎上減小了能耗和發熱量，使得DDR3更易於被用戶和廠家接受。(2)工作頻率更高：由於能耗降低，DDR3可實現更高的工作頻率，在一定程度彌補了延遲時間較長的缺點，同時還可作為顯卡的賣點之一，這在搭配DDR3顯存的顯卡上已有所表現。(3)降低顯卡整體成本：DDR2顯存顆粒規格多為4M X 32bit，搭配中高端顯卡常用的128MB顯存便需8顆。而DDR3顯存規格多為8M X 32bit，單顆顆粒容量較大，4顆即可構成128MB顯存。如此一來，顯卡PCB面積可減小，成本得以有效控制，此外，顆粒數減少後，顯存功耗也能進一步降低。(4)通用性好：相對於DDR變更到DDR2，DDR3對DDR2的兼容性更好。由於針腳、封裝等關鍵特性不變，搭配DDR2的顯示核心和公版設計的顯卡稍加修改便能採用DDR3顯存，這對廠商降低成本大有好處。目前，DDR3顯存在新出的大多數中高端顯卡上得到了廣泛的應用。

時至今日，還有GDDR3顯存的顯卡在售。比方說，三線縣城裡面的神卡GT730

GDDR4

GDDR4顯存顆粒與前輩GDDR3相比，擁有更先進的製造工藝和更低的工作電壓，並且可以工作在更高的工作頻率下，使顯卡可以得到更大的顯存帶寬。當時顯存帶寬的記錄就是採用GDDR4顯存顆粒的2900XT顯卡所創造的，顯存帶寬為102.4GB/s。

看似先進的GDDR4其實缺點很多，第一是採用GDDR4顯存顆粒的顯卡至今種類非常有限，僅有Radeon HD 2900XT和Radeon HD 2600XT兩款顯卡，NVIDIA雖然表示會推出採用GDDR4顯存顆粒的GeForce 8800Ultra顯卡，但是最後無疾而終。

貌似2900XT還是第一個512BIT顯存的大殺器，發熱量太高，性能低於預期，呵呵

兩張2900XT，你的冬天就不用愁了

四張？你確定不會熱死嗎？

GDDR5

GDDR5（Graphics Double Data Rate, version 5）SDRAM是為計算機應用程序要求的高頻寬而設計的高性能DRAM顯存的一個類型。像它的上一版一樣（GDDR4)，GDDR5是以較之DDR2 SDRAM有著雙倍速率的DDR3 SDRAM 為基礎，但GDDR5的還擁有類似於GDDR4的8位寬的預取緩存。

GTX1070是現今用GDDR4最強的顯卡，再往上就是GDDR5X.

保守計算，Volta架構的顯卡，甜點級，預算叫做GTX2060，還是會繼續用GDDR5的

GDDR5

GDDR5X相當於HBM2與GDDR5之間的折中點，它沒有前者低產能高價位的尷尬，又能比常規GDDR5擁有更高的顯存頻率。

GeForce GTX 1080首次採用了8GB GDDR5X顯存，

HBM顯存

HBM堆疊顯存採用TSV技術將若干顆DRAM顆粒垂直互聯在一起來完成堆疊，按照海力士以及AMD公布的試產產品數據，HBM在作為顯存出現時可以提供8通道1024bit起跳的顯存位寬，搭配適當頻率顆粒（等效頻率在2000~3600MHz左右，約等於GDDR4的水平）時可以提供超過128GB/s，最大可至512GB/s的等效帶寬，在此基礎上還能實現40%的功耗下降。隨著工藝的成熟穩定，HBM所能夠帶來的帶寬數字可能會進一步提升至640GB/S甚至更高。

FuryX ，默認水冷的神卡

據說，新一代的Vege會用HBM2，具體性能如何？需要等Vega上市才知道答案了

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