滄海桑田話存貯 內(nèi)存/顯存發(fā)展編年史
GDDR3采用了DDR2的4bit預取技術(shù),所以采用DDR3 8bit預取技術(shù)的顯存只能按順序命名為GDDR4。GDDR4是在GDDR3的基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,它繼承了GDDR3的兩大技術(shù)特性,但內(nèi)核改用DDR3的8bit預取技術(shù),并加入了一些新的技術(shù)來提升頻率。
● GDDR4的技術(shù)特性:
使用DDR3的8bit預取技術(shù),以較低的核心頻率達到更高帶寬,但延遲增加;
采用數(shù)據(jù)總線轉(zhuǎn)位技術(shù)(DBI,Data Bus Inversion,下文做詳細介紹),提高數(shù)據(jù)精度,降低功耗;
地址線只有GDDR3的一半,多余線用于電源和接地,有利于提升頻率,但導致延遲增加;
采用多重同步碼(Multi-Preamble)技術(shù),解決了GDDR3存在的爆發(fā)限制(Burst Limitation),從連續(xù)地址讀取少量數(shù)據(jù)時的性能大幅提升;
電壓從1.8V降至1.5V;
同頻功耗下降75%,2400MHz的GDDR4功耗只有2000MHz GDDR3的一半;
采用136Ball FBGA封裝,單顆32Bit,向下兼容GDDR3;
GDDR4的確更好超,但性能提升有限
由于采用了8bit預取技術(shù),因此在相同頻率下GDDR4的核心頻率(即電容刷新頻率)只有GDDR3的一半,理論上來講GDDR4最高頻率可達GDDR3的兩倍。但值得注意的是,雖然核心頻率通過8bit預取技術(shù)減半,但GDDR4與GDDR3的I/O頻率是完全相同的,因此GDDR4頻率提升的瓶頸在于I/O頻率而不是核心頻率。
由于制造工藝和技術(shù)水平的限制,雖然三星官方宣稱早已生產(chǎn)出3GHz以上的GDDR4,但實際出貨的GDDR4只有2GHz-2.5GHz,此后改進工藝的GDDR3也追平了這一頻率。在相同頻率下,GDDR4比起GDDR3雖然功耗發(fā)熱低,但延遲大性能稍弱,再加上成本高產(chǎn)量小,GDDR4遭受冷落并不意外。
● 導致GDDR4失敗的非技術(shù)方面原因
GDDR3是NVIDIA和ATI參與JEDEC組織后共同制定的顯存標準,而GDDR4在標準制定過程中雙方產(chǎn)生了較大的分歧。NVIDIA較為保守,認為應該保持DDR2 4bit預取技術(shù)不變,繼續(xù)改進I/O控制器來提升頻率;而ATI則比較激進,準備直接使用DDR3 8bit預取技術(shù)。
雙方爭執(zhí)的結(jié)果就是在JEDEC組織中德高望重的ATI獲勝(據(jù)稱ATI有位高層在JEDEC身居要職),而NVIDIA則明確表示不支持GDDR4。因此GDDR4其實就是ATI一手策劃的,但得不到NVIDIA支持的話,GDDR4立馬就失去了6成以上的市場,由此導致DRAM廠不敢貿(mào)然投產(chǎn)。
最終只有三星一家生產(chǎn)了少量的GDDR4顯存,其他家都在觀望。當然其他DRAM廠商都沒閑著,它們把精力都投在了深挖GDDR3的潛力當中,于是我們看到了GDDR3的頻率節(jié)節(jié)攀升,GDDR4在沒有成本優(yōu)勢的情況下,也沒有頻率優(yōu)勢,恰好當時的幾代A卡更沒有性能優(yōu)勢,GDDR4自然只有死路一條。
只有ATI生產(chǎn)過搭載GDDR4的顯卡,數(shù)量雖然不多但橫跨了三代產(chǎn)品:X1950XTX、HD2600XT和HD3870(也包括對應的專業(yè)卡)——與當年NVIDIA使用GDDR2的顯卡數(shù)量相等。NVIDIA在遭遇滑鐵盧后果斷放棄了GDDR2,而ATI對于GDDR4則是難以割舍,三年時間三代產(chǎn)品都有使用,但一直都是非主流。
GDDR4的失敗并不是技術(shù)原因,和當年的GDDR2相比它要成熟很多,沒推起來的原因主要是對手太強:ATI的對手NVIDIA很強大,另外GDDR4的對手GDDR3生命力太頑強了。
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