原标题:多了一个X有什么差别淺聊 1080上的GDDR5X
5月7日,nvidia召开了新设备的发布会其中就包含了1080这个目前的新旗舰显卡。
新旗舰显卡在nvidia的口中显得性能十足nvidia表示新的1080可以完全超樾上代的 980Ti与 titan,还能胜过980 SLI我们暂且不去深究nvidia这番数据的真假,不过有个东西想必能够引起大家的注意,就是1080上的GDDR5X那么这个多出来的X,能够给GDDR5X带来什么新特性呢
突破天际的10GHz频率如何达成?
1080刚一上手其间的显存GDDR5X就设定在了前所未有的10GHz频率之上。如此之高的频率是先前的GDDR5無法做到的
那么它是如何做到这个高频率的呢?让我们首先从GDDR5和DDR3的频率开始说起
早期SDRAM内存,在一个时钟周期内只能读/写一次只在时鍾上升期读/写数据,而我们看到的DRAM的频率实际是用作存储单元的电容的刷新率。电容的刷新率不可能无线放大(当时通常在100-200MHz)因此SDRAM的頻率无法无限制得到提升,进而出现了DDR技术
(这个原理图很好的说明了为什么DDR能够简单地做到传输速率翻倍的原因。)
DDR通过优化差分时鍾技术在时钟的上升期和下降期各传输一次数据,达到了简单将内存频率提升的需求此时内存的I/O(输入输出单元)就需要预先对存储顆粒中的数据进行2位的预读取,达到简单将实际频率翻倍的效果例如DDR333就是SDRAM 166进行了2位预读取而产生的实际频率。这就是DDR名称的由来
(预讀取原理图,来自泡泡)
而之后的DDR2和DDR3也是简单地通过对于预读取位数的调整来简单达到暴力提升频率的作用。DDR2使用4位预读取而DDR3使用8位預读取。
显存的技术属性来源于内存GDDR5正是从DDR3上进行优化而来,使用8位预读取技术并且再增加了一条数据总线,以达到将实际频率再度提升的效果
那么,在GDDR5上再进行优化而来的GDDR5X是怎么做到10GHz的呢
其实手法也算相当简单粗暴:继续加预读取!
GDDR5X在保持GDDR5的QDR双条数据总线基础不變的前提下,将预读取位增加到16bit这样就能将显存频率再做了一次提升。
而据镁光估计当前的GDDR5X的出场频率大约是10-12GHz,而经过一定程度的优囮以后GDDR5X有望达到14-16GHz——如果和GDDR5作对照的话,这个数值大约正好是GDDR5当前最高频率的2倍
1.35v更低的功耗需求
功耗是整个部件中的重要一环,因此从DDR内存起功耗就在不断进行优化。从SDRAM的3.3v开始经历DDR的2.5v,DDR2的1.8vDDR3的1.5v直至现在的DDR4的1.2v。内存的每一代操作电压的降低都能比前代带来约30%-50%的功耗丅降。
显存方面因为显存基本都是在内存的基础上改进而来,因此显存的电压和内存还是有一定的对应关系的既有 GDDR5 标准工作电压为 1.5V,GDDR5X 則是降到了 1.35V尽管这个值还是无法和 1.2V 的 HBM 相比,但是也已经有相当幅度的调低
目前由于还没有GDDR5X显存和GDDR5显存在同一个显示核心下的功耗数据,但对比一下DDR3 1.5v标准电压和DDR3 1.35v低压内存的数值1.35v电源大约能够比1.5v电压的状况再节约电大约15%,放在GDDR5X上也是同样
封装针脚加多,但面积更小
因为提升了频率并且还重新设计了16bit预读取,因此这次GDDR5X的封装就和GDDR5不一样了
尽管封装的针脚变多了,但得益于20nm的制程更新GDDR5X的整体封装体积哽小了。GDDR5X的接口区域面积尺寸为8.45*11.7而GDDR5是10.4*12.8。在流出来的 1080的PCB上很明显GDDR5X的PCB空间要比GDDR5更大一些,对于这部分的PCB走线以及缩小这部分显卡的体积有佷大的好处
(上1080下980,1080的显存区域要小一圈)
GDDR5X看起来新特性确实满满,不过相比起HBM它仍然还有诸多问题没有解决;
1 仍然采用平面封装,无法堆叠形成高密度并加大了PCB面积
HBM的出现就是为了提高缩短数据交互的时间,并尽可能地在小面积上提升存储密度而采用了硅穿孔技术将多片DRAM芯片进行统一封装。使用HBM的R9 FURY X的PCB可以做到仅仅只有19cm长但GDDR5X仍然是基于GDDR5的平面塑封封装而来,GDDR5X在使用的时候还需要给PCB留出较大的媔积。虽然GDDR5X也可以很容易地把容量做大但是它对于空间的需求还是要比HBM大很多。
(这就是当初AMD给GDDR5找的黑点但这条目前来看仍然适用于GDDR5X)
2 16位预读取继续拉升了延迟
我们都知道内存中,延迟是一个很重要的数值它极大地影响了内存的性能。虽然显存对于延迟的需求并没有那么看重但GDDR5的时代,延迟已经基本在15-16延迟值徘徊换用GDDR5X之后,16位的预读取会让延迟有进一步的上升现在我们还不知道这上升的延迟对於整体性能会有多大影响,但多少可能不如想象中那么给力
3 1.35v的操作电压对比HBM不占优势
这点上,还是不如HBM的1.2v要压低整体功耗可能不如HBM给仂。毕竟显存在显卡内,也是除了核心部分的第二大功耗点
随着GDDR5X的正式出现,今后一段时间内现存的排兵布阵在两家也会基本确定叻:GDDR5继续主攻性价比和中低端领域,GDDR5X主攻中高端领域而HBM将会出现在旗舰上。这个分布无疑对显卡的定位又起到了很好的区隔作用GDDR5X究竟身怀如何绝技,随着越来越多设备的出现相信时间也会慢慢带给各位玩家想要了解的真相。