顯存發(fā)展的新趨勢(shì)
顯存發(fā)展的新趨勢(shì)
前言
隨著人們對(duì)現(xiàn)代臺(tái)式機(jī)和筆記本電腦的處理器和系統(tǒng)內(nèi)存的要求日益嚴(yán)格,對(duì)圖形控制器和顯存的性能要求也越來越高。在這種發(fā)展趨勢(shì)下,系統(tǒng)內(nèi)存從DDR1（雙數(shù)據(jù)率）SDRAM升級(jí)到了DDR2 SDRAM。在顯存領(lǐng)域,也在進(jìn)行同樣的升級(jí)換代——在高端領(lǐng)域,GDDR1向GDDR3轉(zhuǎn)換幾近完成,GDDR3繼承了GDDR2中實(shí)現(xiàn)的新功能;在主流顯存領(lǐng)域,x16DDR1正在向x16DDR2轉(zhuǎn)換。與GDDR1相比,新的GDDR3圖形標(biāo)準(zhǔn)大幅提升了系統(tǒng)的圖形性能,可滿足高端獨(dú)立式圖形系統(tǒng)市場(chǎng)的需求。
由于工藝改進(jìn),DDR SDRAM的時(shí)鐘頻率不斷提高。當(dāng)前端總線為800MHz的處理器和雙通道內(nèi)存架構(gòu)剛剛問世之時(shí),非緩沖型DDR400 DIMM模塊成為了高性能臺(tái)式機(jī)的標(biāo)準(zhǔn)配置。PC系統(tǒng)內(nèi)存的下一代同步DRAM被稱為DDR2,它在DDR標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)了大量改進(jìn),顯著增強(qiáng)了系統(tǒng)內(nèi)存性能。伴隨著這種演進(jìn),顯存的性能和架構(gòu)也在不斷改進(jìn),而GDDR3（圖形DDR 3）的推出更是將目光瞄準(zhǔn)了標(biāo)志性的1 GHz。
GDDR3－－工作頻率高達(dá)1 GHz
與系統(tǒng)內(nèi)存不同,顯存必須通過快速點(diǎn)到點(diǎn)運(yùn)算來支持大量像素處理和顯示。因此,時(shí)鐘頻率或帶寬至關(guān)重要。自英飛凌公司推出顯存DDR技術(shù)以來,目前GDDR1顯存在圖形市場(chǎng)大有一統(tǒng)天下之勢(shì),而GDDR2則少人問津。GDDR1顯存的時(shí)鐘頻率一般在300MHz至500 MHz左右。如今,GDDR3使時(shí)鐘頻率從500 MHz躍升至800 MHz左右,甚至更快。例如,如果系統(tǒng)內(nèi)存總線為256位,那么,借助800MHz GDDR3顯存,可以實(shí)現(xiàn)51.2GBps的內(nèi)存帶寬。
從根本上講,GDDR3與面向系統(tǒng)內(nèi)存的DDR2標(biāo)準(zhǔn)十分類似,不過它為高時(shí)鐘頻率進(jìn)行了優(yōu)化。GDDR3顯存和GDDR1顯存之間的主要區(qū)別是：工作電壓從2.5伏降至1.8伏;芯片上信號(hào)端接（片上端接）;動(dòng)態(tài)可控阻抗輸出驅(qū)動(dòng);4位預(yù)取;單向單端數(shù)據(jù)選通。這些功能可帶來更高時(shí)鐘頻率、更出色的信號(hào)完整性和更低功耗。將電源電壓從2.5 V降至1.8 V實(shí)現(xiàn)了功耗降低,但不會(huì)降低頻率,或者可以更高頻率的運(yùn)行而不會(huì)增加功耗。得益于這些改進(jìn),如今GDDR3顯存能夠?qū)崿F(xiàn)比原來高得多的時(shí)鐘頻率。
在更高的傳輸頻率下,信號(hào)線路必須利用一定的阻抗進(jìn)行端接,以防止能量反射導(dǎo)致信號(hào)干擾。GDDR1采用的是板載端接,而GDDR3的片上端接則是直接在內(nèi)存芯片上實(shí)現(xiàn)的。
支持可靠的高速信號(hào)點(diǎn)到點(diǎn)傳輸?shù)牧硪粋�(gè)重要功能特征是阻抗適當(dāng)?shù)腣DDQ端接。GDDR3的I/O接口采用了偽開漏邏輯設(shè)計(jì),總線分別端接至兩端：位于信號(hào)源的動(dòng)態(tài)可控的40歐姆阻抗驅(qū)動(dòng),和位于信號(hào)目的端的片上端接（60歐姆）。
發(fā)展史
歸功于其特別適用于圖形應(yīng)用的特殊功能（如寄存器）,早期的顯存就已大大優(yōu)于標(biāo)準(zhǔn)RAM。然而,隨著顯存的發(fā)展,一代又一代新的顯存對(duì)這些特殊特性的利用卻越來越少,顯存變得與標(biāo)準(zhǔn)RAM十分接近。不過,對(duì)更高時(shí)鐘頻率的關(guān)注仍日益增加。
2001年,英飛凌科技公司發(fā)布了面向功能強(qiáng)大的三維圖形應(yīng)用的128Mb DDR－SGRAM（同步圖形RAM）模塊。之前,英飛凌公司已成功地推出了首款DDR顯存－－32Mb DDR-SGRAM,顯著提高了三維圖形應(yīng)用的圖像品質(zhì)。這個(gè)128Mb SGRAM的結(jié)構(gòu)為4M x 32,是適用于32位、64位和128位總線應(yīng)用的理想顯存。
