видеопамять для чего предназначена видеопамять
Чем отличаются поколения видеопамяти
Содержание
Содержание
Память, будь то оперативная память или видеопамять, является неотъемлемой частью современного компьютера. Сегодня вкратце узнаем, как все начиналось, как работает, почему диагностические программы показывают неверные частоты, в чем измеряется производительность памяти, как рассчитывается пропускная способность памяти и почему «МГц» для памяти — некорректное выражение.
До 2000-ых годов использовалась оперативная память стандарта SDR.
Потом ей на смену пришел новый стандарт памяти — DDR, который имел удвоенную пропускную способность памяти за счет передачи данных как по восходящим, так и по нисходящим фронтам тактового сигнала. Первоначально память такого типа, как и SDR, применялась в видеоплатах, но позднее появилась поддержка со стороны чипсетов.
DDR (Double Data Rate) расшифровывается как «удвоенная скорость передачи данных».
Таким образом, за один такт передается вдвое больше информации. Увеличилось количество передаваемой информации, реальная частота памяти осталась неизменной. Вместе с этим появилось такие понятия как эффективная частота, которая стала в два раза больше реальной.
Именно с приходом стандарта DDR появилась путаница с реальной и эффективной частотой работы памяти.
Реальная частота — частота шины модуля памяти. Эффективная частота — удвоенная частота шины модуля.
Как можно видеть, реальная частота памяти составляет 1900 МГц, в то время как эффективная в 2 раза больше — 3800 МГц, потому что за один такт теперь поступает вдвое больше данных.
Для того чтобы информация передавалась с удвоенной скоростью, она должна поступать из массива памяти вдвое быстрее. Реализовали это с помощью удвоения внутренней ширины модуля памяти. Благодаря чему за одну команду чтения мы стали получать сразу 2n единицы данных. Для стандарта DDR n = 1. Такая архитектура была названа n-prefetch (предвыборка). У памяти стандарта DDR, одной командой, при чтении, передается от ядра к буферу ввода-вывода две единицы данных.
Вместе с ростом производительности уменьшилось рабочее напряжение с 3.3V у SDR до 2.5V у DDR. Это позволило снизить энергопотребление и температуру, что дало возможность повысить рабочие частоты. На самом деле, потребление и, как следствие, нагрев, — это одна из самых больших проблем оперативной памяти того времени. При полном чтении всего модуля объемом 2 Гбайта память потребляет до 25 Ватт.
Оперативная память стандарта DDR2 пришла на смену стандарту DDR в 2003 году, правда, поддерживающие ее чипсеты появились годом позже. Основное отличие DDR2 от DDR заключается в увеличенной вдвое частоте работы внутренней шины, по которой данные поступают в буфер «ввод-вывод». Передача на внутреннюю шину теперь осуществляется по технологии (4n-Prefetch), одной командой из массива памяти к буферу поступает 4 единицы данных.
Таким способом удалось поднять пропускную способность в два раза, не увеличивая частоту работы чипов памяти. Это выгодно с точки зрения энергоэффективности, да и количество годных чипов, способных работать на меньшей частоте, всегда больше. Однако у данного способа увеличения производительности есть и минусы: при одинаковой частоте работы DDR2 и DDR временные задержки у DDR2 будут значительно выше, компенсировать которые можно только на более высоких частотах работы.
Рабочее напряжение понизилось почти на 30% до 1.8V.
На основе стандарта DDR для видеокарт в 2000 году был разработан новый стандарт памяти GDDR.
Технически GDDR и DDR похожи, только GDDR разработан для видеокарт и предназначен для передачи очень больших объемов данных.
GDDR (Graphics Double Data Rate) расшифровывается как двойная скорость передачи графических данных.
Несмотря на то, что они используются в разных устройствах, принципы работы и технологии для них очень похожи.
Главным отличием GDDR от DDR является более высокая пропускная способность, а также другие требования к рабочему напряжению.
Разработкой стандарта видеопамяти GDDR2 занималась компания NVIDIA. Впервые она была опробована на видеокарте GeForce FX 5800 Ultra.
GDDR2 это что-то среднее между DDR и DDR2. Память GDDR2 работает при напряжении 2.5V, как и DDR, однако обладает более высокими частотами, что вызывает достаточно сильный нагрев. Это и стало настоящей проблемой GDDR2. Долго данный стандарт на рынке не задержался.
Буквально чуть позже компания ATI представила GDDR3, в которой использовались все наработки DDR2. В GDDR3, как и DDR2, реализована технология 4n-Prefetch при операции записи данных. Память работала при напряжении 2V, что позволило решить проблему перегрева, и обладала примерно на 50% большей пропускной способностью, чем GDDR2. Несмотря на то, что разработкой стандарта занималась ATI, впервые его применила NVIDIA на обновленной видеокарте GeForce FX 5700 Ultra. Это дало возможность уменьшить общее энергопотребление видеокарты примерно на 15% по сравнению с GeForce FX 5700 Ultra с использованием памяти GDDR2.
Современные типы видеопамяти
На сегодняшний день наиболее распространенными типами видеопамяти являются GDDR5 и GDDR6, однако до сих пор в бюджетных решениях можно встретить память типа GDDR3-GDDR4 и даже DDR3.
GDDR3
GDDR4
Стандарт GDDR5 появился в 2008 году и пришел на смену стандарту GDDR4, который просуществовал совсем недолго, так и не получив широкое распространение вследствие не лучшего соотношения цена/производительность.
GDDR5 спроектирована с использованием наработок памяти DDR3, в ней используется 8-битовый Prefetch. Учитывая архитектурные особенности (используются две тактовые частоты CK и WCK), эффективная частота теперь в четыре раза выше реальной, а не в два, как было раньше. Таким способом удалось повысить эффективную частоту до 8 ГГц, а вместе с ней и пропускную способность в два раза. Рабочее напряжение составило 1.5V.
GDDR5X — улучшенная версия GDDR5, которая обеспечивает на 50% большую скорость передачи данных. Это было достигнуто за счет использования более высокой предварительной выборки. В отличие от GDDR5, GDDR5X использует архитектуру 16n Prefetch.
GDDR5X способна функционировать на эффективной частоте до 11 ГГц. Данная память использовалась только для топовых решений NVIDIA 10 серии GTX1080 и GTX1080Ti.
Память стандарт GDDR6 появился в 2018 году. GDDR6, как и GDDR5X, имеет архитектуру 16n Prefetch, но она разделена на два канала. Хотя это не улучшает скорость передачи данных по сравнению GDDR5X, оно позволяет обеспечить большую универсальность.
Сейчас данная память активно используется обоими производителями видеокарт в новой линейке NVIDIA серий GeForce 20 и 16 (кроме некоторых решений: GTX 1660 и GTX 1650, так как в них используется память GDDR5). При покупке нужно внимательно изучить характеристики видеокарты, потому как разница в производительности от типа памяти в данном случаи достигает от 5 до 15%. В то время как разница в цене совершенно несущественна.
GDDR5
GDDR6
Также тип памяти GDDR6 активно используется компанией AMD в видеокартах RX 5000 серии.
На начальном этапе GDDR6 способна функционировать с эффективной частотой 14 ГГц. Это позволяет удвоить пропускную способность относительно GDDR5. В дальнейшем эффективная частота будет увеличена, как это происходило с другими типами памяти.
Графическая память в видеокарте: что это такое и как использовать всю?
Привет, друзья! В публикации «Из чего состоит современная видеокарта для ПК» я вкратце упомянул о функциональном назначении всех компонентов этого девайса. Сегодня разберемся что такое графическая память видеокарты и зачем она нужна?
Что такое видеопамять
Вероятно, вы знаете, что за рендеринг любого изображения в компьютере отвечает графический чип – например, он просчитывает взаимодействие объектов в игре.
Промежуточные данные, которые затем выводятся на монитор, хранятся как раз в видеопамяти. Связаны эти блоки между собой, шиной данных (подробнее о том, что это такое, ее разрядности и влиянии на работу устройства, вы можете почитать здесь).
В современных графических ускорителях сейчас используется память GDDR5 (за исключением бюджетных моделей, некоторые из которых все еще работают на DDR3). По сути, это обычная оперативная память, которая есть в любом ПК.
Но в отличие от оперативки, плата видеопамяти впаяна наглухо, поэтому заменить ее, не раскурочив видеокарту, нет совершенно никакой возможности).
Зачем реализовано такое решение? Не в целях «защиты от дурака», как, вероятно, вы могли подумать. Сделано это для того, чтобы пользователь, которому уже не хватает видеопамяти для запуска какой-нибудь новинки игропрома, не докупил по дешевке дополнительный модуль памяти, а покупал новую навороченную видеокарту.
Хотя, если вы не верите в теорию заговора, можете проигнорировать мое мнение.
Больше – лучше, или нет?
Предметом сравнительной фаллометрии рядовых юзеров часто выступает объем видеопамяти. Случилось это с подачи маркетологов – втюхивая новый продукт, они прожужжат вам все уши по этому поводу.
Более продвинутые юзеры, особенно геймеры, которым приходится, жертвуя личным временем, предаваться любимому хобби, обращают внимание, в первую очередь, на частоту памяти (ну и, естественно на частоту ядра).
Почему так? Не так важно, сколько данных может запомнить видеокарта – если она работает медленно, даже разгон не всегда поможет существенно увеличить производительность в играх.
Сколько нужно видеопамяти
Не буду углубляться, как сильно изменились видеоигры за последние 5 лет – если вы «в теме», то и сами все прекрасно видите. Такое качество графики требует мощной видеокарты – если вы, конечно, хотите играть на приемлемых настройках, при этом не страдая от «слайдшоу» во время просадки FPS.
Однако качество графики – не единственная проблема, с которой сталкиваются современные геймеры. В игропроме хорошим тоном стало делать игры с открытым бесшовным миром (если жанр подразумевает такую «фичу» — например, РПГ или шутер).
Игра, в которой пользователю придется постоянно ждать загрузки локаций, имеет высокий шанс стать провальной.
Чтобы запомнить все (или хотя бы ближайшие) объекты такого игрового мира, требуется солидный объем видеопамяти. Для современных игр нормой стал показатель от 3 Гб.
Не хочу вас расстраивать, но это только сегодня пока так – уже через пару лет топовые видеокарты может и не будут тянуть новинки на ультра-настройках. А вы как думали?
Увы, большинство разработчиков нацелены на массового потребителя, поэтому акцент они делают на YOBA-играх, где в угоду «графонию» можно пожертвовать остальными составляющими – сюжетом, продуманным ЛОРом, необычными квестами, которые отличаются от привычных «убить всех».
Какие выводы мы можем сделать
Чуть не забыл, не нужно размышлять, как использовать всю видеопамять – в играх она задействуется автоматически, даже если система отображает, что доступно меньше. 
Исходя из вышесказанного, при выборе видеокарты я советую, в первую очередь, ориентироваться на частоту памяти, игнорируя объем, если бюджет на апгрейд ограничен.
А в качестве возможной покупки, могу порекомендовать MSI GeForce GTX 1060 GAMING X 6G – доступный по цене девайс с объемом видеопямяти 6 Гб и очень неплохими прочими характеристиками. Также советую почитать статью «Выбираем процессор для игрового системного блока».
А на этом у меня все. До следующих встреч на страницах моего блога. Не забываем подписываться на новостную рассылку и делиться публикациями в социальных сетях!
С уважением к вам, автор блога Андреев Андрей.
Видеопамять компьютера и объём памяти видеокарты VRAM
Если открыть форум какой-нибудь популярной компьютерной игры, то обязательно в нём найдётся тема про видеокарты, где на нескольких десятках страниц, помимо прочего, будет активно обсуждаться и объём памяти видеокарты. Продвинутые пользователи могут вступить в активное обсуждение вопроса, а вот для новичка это сплошная тарабарщина. В сегодняшнем посте я хочу немного рассказать что такое видеопамять компьютера и для чего она используется.
Что такое графическая видеопамять компьютера?
Думаю Вам уже понятно, что кроме основной оперативной памяти RAM у компьютера или ноутбука есть ещё и видеопамять — VRAM. Аббревиатура расшифровывается как Video Random Access Memory. Графическая видеопамять видеокарты компьютера — это особый вид оперативной памяти, который используется в дискретных видеоадаптерах компьютеров и ноутбуков. Выполнена она в виде чипов, распаянных на плате видеокарты вокруг графического процессора.
Думаю понятно, что чем больше модулей распаяно, тем больше объём видеопамяти. Тут возникает логичный вопрос — а зачем она нужна, ведь у компьютера и так есть оперативная память!
Память видеокарты используется для временного хранения графических данных — а именно изображения (так называемый буфер кадра ) — сформированных и передаваемых видеоадаптером на монитор ПК. Видеопамять является двухпортовой, то есть она может одновременно записывать данные при изменении изображения и в то же самое время считывать её содержимое для прорисовки изображения на экране. Проще говоря, память видеокарты снабжает графический процессор данными, которые необходимы ему для визуализации изображения — так называемого рендеринга. К этим данным относится буфер кадров, карта теней, используемые текстуры, освещение и так далее.
Как узнать объем видеопамяти
Объём видеопамяти видеоадаптера, установленного на Вашем компьютере Вы можете несколькими способами.
Быстрая, лёгкая и показывает абсолютно всю нужную информацию. В поле Memory Type будет показан тип используемой памяти видеокарты, а в поле Memory Size — её объём.
Как увеличить объем памяти видеокарты
Такой вопрос обычно задают новички. Они знают, что объём ОЗУ у компьютера можно расширить установкой дополнительных модулей и думают, что с видеокартой всё точно так же. А вот и нет, увеличить объём видеопамяти без замены видеокарты не получится. Для этого надо купить новый адаптер и заменить на него старый.
Кстати, у меня в практике был случай, когда один опытный радиотехник загорелся желанием перепаять модули ОЗУ с одной платы на другую. Причём на плате были для этого соответствующие места. Но ничем эта затея не закончилась. Мало того, что подобные работы имеют высокий класс точности, но даже если это и получится сделать физически увеличить объём видеопамяти, нужно будет ещё и перепрошить само устройство. Ведь без соответствующего программного обеспечения плата всё равно не увидит установленные модули ОЗУ.
Сколько памяти нужно видекарте?
Вопрос очень интересный. Тут всё напрямую зависит от того, как будет использоваться видеоадаптер в плане работы с графикой. Например, если это просто офисный компьютер, то ему хватит и встроенного графического адаптера, который будет сам занимать немного видеопамяти из ОЗУ. Если это домашний ПК для фильмов и простеньких игр, то ему вполне хватит от 256 Мб. до 1 Гб. А вот заядлому геймеру или для профессиональной работы с видео нужно будет уже в среднем 2-4 Гигабайта.
Так же необходимо учитывать следующие факторы:
Разрешение монитора
Чем больше у Вас монитор, тем бОльшее он использует разрешение. А чем больше используется разрешение, тем сильнее оно потребляет память видеокарты. Например 1 кадр в качестве FullHD ( разрешение 1920X1080X32) требует 8 Мб видеопамяти. Если же Вы подключили самый современный монитор 4К, то используемое у него разрешение будет потреблять уже в среднем 33 Мб на каждый кадр.
Сглаживание текстур
Сглаживание видео вообще очень сильно потребляет видеопамять. Чем сильнее сглаживание — тем больше потребление VRAM. К тому же разные алгоритмы сглаживания имеют соответственно и разное потребление. Причём разные типы сглаживания по разному потребляют ресурсы компьютера.
Качество текстур и теней
Чем выше качество текстур, чем больше отображается теней у объектов, тем сильнее расходуется и видеопамять компьютера. Это вообще самый сильный потребитель ресурсов видеокарты. Любите поиграть в «тяжелую» игру поставив качество на максимум? Приготовьтесь к тому, что памяти Вашей видеокарты может для этого не хватить. Чем реалистичней качество картинки, тем больше для этого требуется теней и текстур, а значит видеоадаптер будет использоваться по максимуму.