¿En qué se diferencia la RAM gráfica de la RAM del sistema?

Sé que una GPU y una CPU son cosas fundamentalmente diferentes y por qué ambas son malas para hacer el trabajo del otro. Pero lo que no entiendo es por qué la RAM estándar del sistema siempre ha estado una generación detrás de la RAM utilizada en las tarjetas de video.

Según tengo entendido, ambos son simplemente diferentes tipos de DRAM, pero me parece que las diferencias podrían ser resueltas por el controlador de memoria integrado en el silicio de la CPU y la GPU. El estándar actual para la RAM del sistema es DDR4, pero las tarjetas de video usaban GDDR4 durante años antes de que DDR4 se convirtiera en algo para los equipos de escritorio. Las tarjetas de video ahora se envían con HBM RAM (GDDR5?), Que es más rápido que la memoria del sistema DDR4.

¿Por qué no estamos usando el mismo tipo de RAM para ambos? ¿Qué los hace diferentes?

Pero lo que no entiendo es por qué la RAM estándar del sistema siempre ha estado una generación detrás de la RAM utilizada en las tarjetas de video.

La especificación GDDR, aunque se basa en el estándar DDR, tiene su propia especificación de hardware. La especificación DDR está técnicamente por delante de la especificación GDDR, ya que GDDR se basa en la especificación DDR anterior (la mayoría de las veces, excepto cuando se basa en la especificación GDDR anterior ).

Una de las razones por las que existe una falsa creencia de que GDDR está por delante de DDR es que ha habido múltiples iteraciones del estándar GDDR que se basaron en DDR3. Este también fue el caso con GDDR2, ya que su especificación tiene elementos de diseño tanto de DDR como de DDR2.

Sin embargo, es importante tener en cuenta que esta memoria GDDR2 utilizada en tarjetas gráficas no es DDR2 per se, sino un punto medio temprano entre las tecnologías DDR y DDR2. Usar "DDR2" para referirse a GDDR2 es un nombre inapropiado coloquial.

Fuente: DDR2 SDRAM

Del mismo modo, GDDR4 y GDDR5 tomaron elementos de diseño de DDR3. Obviamente, GDDR5 es un diseño GDDR mejorado, en comparación con GDDR4.

Al igual que su predecesor, GDDR4, GDDR5 se basa en la memoria DDR3 SDRAM, que tiene el doble de líneas de datos en comparación con DDR2 SDRAM. GDDR5 también utiliza búferes de captación previa de 8 bits de ancho similares a GDDR4 y DDR3 SDRAM.

Fuente: SDRAM GDDR5

Según tengo entendido, ambos son solo diferentes tipos de SDRAM, pero me parece que las diferencias podrían ser resueltas por el controlador de memoria integrado en el silicio de la CPU y la GPU.

Los dos estándares son en realidad muy diferentes. La diferencia en el número de bits que se pueden transferir a través de una línea de datos es una de esas diferencias. La especificación GDDR no es compatible con los procesadores Intel y AMD x86. La especificación GDDR puede transferir más bits, debido a que está conectada a una conexión completamente diferente, principalmente PCI-e (dentro de la especificación de las diversas revisiones de este estándar).

El estándar actual para la RAM del sistema es DDR4, pero las tarjetas de video usaban GDDR4 durante años antes de que DDR4 se convirtiera en algo para los equipos de escritorio.

Esto se debe al hecho de que GDDR4 se basa en la especificación DDR3, no en la especificación DDR2. El estándar DDR3 no se ratificó hasta 2005. No vimos productos hasta 2007 debido a necesidades de mercado completamente diferentes. GDDR4 se anunció en 2005 y no vio productos hasta 2007. Por lo tanto, puede ver que si bien tienen nombres diferentes, los productos reales se lanzaron juntos.

• SDRAM GDDR4
• DDR3 SDRAM

Las tarjetas de video ahora se envían con HBM RAM (GDDR5?), Que es más rápido que la memoria del sistema DDR4.

Los estándares GDDR actuales son en realidad GDDR5X y GDDR6. HBM (High Bandwidth Memory) es un proceso de fabricación DDR de Hynix y Samsung.

¿Por qué no estamos usando el mismo tipo de RAM para ambos?

Los dos estándares no son compatibles entre sí.

¿Qué los hace diferentes?

Lo que los hace diferentes es su proceso de fabricación y sus especificaciones. Si bien GDDR se basa en la especificación DDR, GDDR no está realmente por delante de DDR, aunque existen grandes brechas de rendimiento entre los dos estándares en este punto debido al ancho de banda disponible al que GDDR tiene acceso.

La tecnología subyacente es más o menos la misma, las GPU solo aprovechan un bus de memoria mucho más amplio.

Las GPU son más fáciles de diseñar de esta manera como una sola unidad donde muchos módulos de memoria se pueden conectar directamente a la unidad de procesamiento a través de una placa de circuito personalizada. Esto permite un bus de memoria muy amplio, que a menudo supera los 256 bits. HBM lleva esto más lejos con un bus de 1024 bits.

Las CPU se basan en una arquitectura mucho más generalizada de zócalos y especificaciones de la placa base, por lo que más que los dos canales estándar de 64 bits generalmente se reservan para el mercado de servidores y gama alta.

También debe mencionarse que la memoria de la GPU está ajustada para intercambiar el rendimiento de latencia por un ancho de banda alto: mucha palada y no mucha búsqueda. Este no es el caso con la memoria de la CPU donde se desea una baja latencia para obtener buenas velocidades de acceso aleatorio.

Una característica especial de algunos tipos de RAM de gráficos es que se puede acceder a ellos mediante dos sistemas de bus independientes o en su mayoría independientes, lo que hace que su uso sea como framebuffers (la porción de ram de video donde los píxeles se envían a la pantalla cada 1/60 más o menos segundo se mantienen) o los buffers de textura son más fáciles y factibles con menos conflictos de acceso y gastos generales ...