技術細節
GDDR5和GDDR4一樣基於DDR3 SDRAM改造而來,基本存儲器架構和DDR3相若,存儲器預取也是相同的8n設定。所謂的“預取”,及存儲器晶片內部的存儲器數組傳輸率與輸出/輸入(I/O)訪問傳輸率的比值,“8n”代表I/O緩衝器一次讀取存儲器數組中8位的數據,提升存儲器外部的傳輸速度。
GDDR5為了增大頻寬並降低延時,避免出現GDDR4那樣高頻寬但高延時的情況,與DDR3相比,GDDR5顯示存儲器使用了DQ並行雙數據匯流排,相當於提供了在GDDR3的基礎上多加了一條通道,而GDDR3顯示存儲器、DDR3存儲器卻只有一條通道;另外,GDDR5採用時鐘頻率分離的設計,地址與命令匯流排採用其中一組時鐘頻率信號,而數據匯流排則採用另外獨立的一組,且為地址與命令匯流排時鐘頻率的兩倍。所以GDDR5的理論速度可達DDR3的四倍、GDDR3/GDDR4的兩倍,5GT/s以上的高傳輸率(亦即坊間所謂的5GHz高頻)變成可能,通過高頻率有可能使一款128bit的顯示卡性能超過DDR3的256bit顯示卡。。
相比GDDR3或GDDR4顯示存儲器而言工作電壓從1.8V降為電壓僅有1.5V,還具有新電源管理技術,功耗更低。且GDDR3使用的為80nm製程,而GDDR5為55nm,製程的提高使晶片的體積縮小,發熱量也可以低許多。
一般GDDR5需搭配PCI-E以上規格的顯示卡才有支持。但Sony新一代家庭遊戲機PlayStation 4也使用了GDDR5,其搭載由AMD定製的APU,配合HSA,可直接使用GDDR5作為數據訪問使用。
頻率
廠商標示的是數據頻率,數據頻率相等於運作頻率的4倍。6000MHz GDDR5的實際運作頻率是1500MHz。DDR記億體會於一個時鐘周期內的上升期和下降期各傳輸一次數據,DQ並行雙匯流排也令數據傳輸量倍增。
下一代接替品
2011年早期有訊息指出,DDR4 SDRAM存儲器問世後,將會有基於DDR4標準的GDDR6顯示存儲器標準,亦即“ 第六版圖形用雙倍數據傳輸率”(Graphics Double Data Rate, version 6,簡稱GDDR6),將由AMD與JEDEC於2012年合作制定,除此以外還有NVIDIA、Intel、高通、德州儀器、Cisco等信息企業參與該標準的制定。該標準或基於DDR4 SDRAM,與基於DDR3 SDRAM的GDDR5將有不少技術差異。
儘管有不少訊息稱該標準將於2014年完成,實際產品將會到2020年會大規模使用。然而,至今JEDEC以及其相關合作夥伴仍未公布任何關於GDDR6的相關信息。直到2015年4月為止,NVIDIA所發售的GeForce 900系列顯示核心仍然使用GDDR5顯示存儲器,但等效時鐘頻率提升至7,010MHz上下;而AMD則是公布了HBM堆疊式顯示存儲器技術,2015年6月,AMD發表Radeon Rx 300系列有搭載HBM技術的顯示卡。
HBM比起GDDR5擁有更高的頻寬和比特,比特部分每一顆HBM存儲器就高達1024位,存儲器時鐘頻率只有500左右,電壓也比GDDR5小,還能縮小存儲器布置空間,不過製造困難成本也高,所以供應量非常少。因HBM產量低而且成本高昂,此時再有GDDR6顯示存儲器將接替GDDR5的訊息流出。
在HBM發布之後,HBM 2也成功開發出來,存儲器比特提升至兩倍。
美光科技於2015年10月宣布成功開發出GDDR5X,比GDDR5更高、逼近現時HBM的頻寬速度(於存儲器匯流排維持256比特、等效時鐘頻率14GHz的條件下,至少可擁有448GB/s的頻寬)。目前已知GDDR5X相較於GDDR5的改變,在於存儲器預取從8n提升到16n、更低的運行電壓(和DDR3L相同的1.35V)、其餘部分與GDDR5的基本相同。NVIDIAPascal架構的顯示核心,旗艦型號使用GDDR5X存儲器。
另見
•計算機設備頻寬列表