DDR و GDDR به چه معنا هستند ؟
برای اینکه بامفهوم DR و GDDR آشنا شویم بهتر است ابتدا به تعریف رم بپردازیم . رم ( RAM ) مخفف عبارت Random Access Memory به معنای حافظه دسترسی تصادفی می باشد که پردازنده ( CPU ) جهت ذخیره اطلاعات درحال محاسبه ازآن استفاده میکند . این حافظه امکان انتقال و آدرسی دهی بسیار سریع برای پردازنده های کامپیوتر را فراهم میکند . درواقع وظیفه ی آن نگهداری داده های درحال پردازش توسط پردازنده ی مرکزی است .
DDR کوتاه شده ی عبارت Double Data Rate بوده و درواقع استانداردی است که تحت عنوان آن رم ها در هر نسل از یکدیگر قابل تشخیص هستن . این حافظه ها درحال حاضر تا نسل پنجم ( DDR 5 ) معرفی شده است.
RAM حافظه ای است که پردازنده ( CPU ) جهت ذخیره اطلاعات درحال محاسبه ازآن استفاده میکند . VRAM حافظه تصویری است که پردازنده گرافیکی ( GPU )اطلاعات درحال محاسبه را روی آن ذخیره میکند . سه نوع حافظه وجود دارد : GDR4 – GDDR 5 – GDDR 6 که کارت گرافیک های موجود تماما از دو مدل آخر استفاده میکنند .
حافظه GDDR کوتاه شده ی عبارت Graphics DoubleData Rate است که میتوان گفت از نظر فنی همان GDDR SDRAM بوده و جایگزین VRAM و WRAM می شود . GDDR یک رم است که منحصرا برای پردازش واحدگرافیکی ساخته شده و روی اسلات ها PCI نصب می شود . درواقع حافظه ی PC عمدتا بردونوع است : حافظه اصلی RAM و حافظه گرافیکی VRAM . پردازنده ها ( CPU ) برای اجرای دستورات به حافظه RAM احتیاج دارند و GPU به VRAM . وظیفه ی RAM ها به اینصورت است که درهر کلاک ، داده هایی را به CPU انتقال دهند . رقابت اصلی بین حافظه های گرافیکی یعنی VRAM ها بر سرمجموع پهنای باند تراشه های حافظه می باشد .
مقایسه DDR 4 – ddr5 – ddr 6 : همانطور که گفته شد DDR4 حافظه استاندارد فعلی برای رم ها می باشد درحالیکه GDDR6 در پردازنده گرافیکی بعنوان VRAM استفاده می شود . GDDR 5 و GDDR 5X هنوز در بازار هستند . ازنظر ولتاژ ، DDR 4 از 1.2ولت استفاده میکند درحالیکه GDDR5 میتواند به 1.5 ولت هم دست پیدا کند . GDDRR 5 مبتنی بر حافظه ی DDR 3 است . که حاظه ی استاندارد مورد استفاده برای RAM قبل از ورود DDR4 به بازار بود.
رم های DDR چیست ؟ هرچقدر نسل DDR رم ها به جلو پیش می رود ، مصرف برق و زمان تاخیر آن کاهش می یابد . GDDR 5 از فناوری DDR SDRAM است که درعین سرعت بالا ، حداقل مصرف و نویز و انرژی دارد . بین تعداد چرخه های قابل انجام درثانیه و میزان ذخیره سازی و خواندن داده ها ارتباط مستقیمی وجود دارد و با افزایش تعداد چرخه های قابل انجام در هره ثانیه ، کاربران تجربه روان تری خواهند داشت که با مقایسه DDR 4 و DDR 3 و DDR 5 کاملا قابل درک است . اما برای استفاده از رم DDR 5 باید سخت افزارهای بخصوصی داشته باشید چراکه مادربردها و پردازنده های قدیمی تر از این رم پشتیبانی نکرده و مانع از دسترسی به حداکثر توان می شود بنابراین از سخت افزارهای مدرن و بروز استفاده کنیدتا بتوانید از سرعت آن بهره مند شوید .
مزایای DDR 5 ؟ باتوجه به تکنولوژی به روز این رم ها /ف پیشرفت قابل توجهی نسبت به مدل پیشین خود داشته اند و سرعت بالاتری ارائه میکنند که تجربه استفاده از نرم افزار و بازی را به شکل محسوسی بهبود می بخشد ، علاوه بر آن سرعت و ظرفیت بالاتر، مصرف انرژی بهینه و نویز و گرمای پایین تر از ویژگی های این رم می باشد . به اینصورت که نرخ دیتاریت از 1.6 تا 3.2 گیگابایت بر ثانبه در نسل 4 به 5 افزایش داشته است . این رم های جدیدعلاوه بر سرعت بالا ، انرژی کمتری مصرف میکنند که دذنتیجه آن نویز و گرمای تولید شده کمتر خواهد بود و همچنین بدلیل معماری متفاوت ، قابلیت عرضع در ظرفیت های متنوع و بالاتر را خواهد داشت .
معایب DDR 5 : علی رغم مزایای عالی ، این رم ها معایبی نیز دارند که به آن می پردازیم . یکی از معایب آن قیمت بالای آنهاست و در بازار محدود است . همچنین بحث سازگاری نیز مطرح می شود به اینصورت که رم های جدید DDR5 تنها با تعداد محدودی از بردها سازگاری دارند . تنها پردازنده های نسل دوازدهمی و بردهای نسل جدید اینتل شامل چیست ها Z 690 – B 660 – H 610 از این رم پشتیبانب میکند و هیچ یک از برد و پردازنده های AMD از این رم پشتیبانی نمی کنند که البته با معرفی بردهای جدید AMD حل شد . ( نیازمند سیستم مناسب – قیمت بالا – سازگاری محدود و تنوع کم )
تفاوت بین RAM و VRAM ؟ RAM حافظه ایست که پردازنده برای ذخیره اطلاعاتی که درحال محاسبه ی آنهاست استفاده میکند و VRAM ( Video RAM )نیز حافظه ی تصویری است که پردازنده گررافیکی اطلاعاتی را که محاسبه میکند روی آن ذخیره میکند . ( دو نوع پردازنده در سیستم داریم . CPU – GPU که هرکدام از اینها ، حافظه ی مخصوصی برای ذخیره اطلاعات پردازشی خود نیاز دارند .
کارت گرافیک ای جدید از VRAM های GDDR 5 و GDDR 6 استفاده میکنند و از DDR 4 هم برای RAM پردازنده استفاده می شود .
حافظه DDR4 دارای دوکانال می باشد که در هرکانال از یک کنترل کننده 64 بیتی استفاده میکند که نهایتا منجر به ایجاد یک گذرگاه 128 بیتی برای دوکانال و 256 بیتی برای چهار کانال می شود . GDDR5از یک کنترل کننده 32 بیتی در هر کانال استفاده میکند (کمتره چرا؟) . از نظر عملکرد I/O ، رم DDR4 درمقایسه با GDDR5 و GDDR6 محدود است و فقط میتواند یک عمل ورودی / خروجی در یک چرخه را انجام دهد . هدف اصلی RAM این است که فاصله بین HDD و پردازنده را پر کند . ؟
GDDR5 همانطور که گفته شد یک حافظه ی گرافیکی برای پردازنده های گرافیکی است . GPU ها دائما مجبورند داده ها را از HDD یا SSD بارگذاری کرده و همزمان پردازش کنند تا با حداقل تاخیر روی صفحه نمایش نشان داده شوند . پردازنده ها کارها را روی هزاران هسته موازی انجام میدهند لذا اگر از حافظه DDR4در پردازنده های گرافیکی استفاده میشد ، بیشتر این هسته های موازی دائما درحالت راکد قرار میگیرند که باعث افت عملکرد کلی GPU می شود .
GDDR 5X اساسا یک نسخه ی ارتقا ء یافته ی میان رده ای بوده و سرعت انتقال را دوبرابر میکند و به 14 گیگابیت بر ثانیه درهر پین می رساند و ولتاژ موردنیاز را به 1.35 ولت کاهش میدهد . GDDR 5X از معماری پیش ساخته ی 16n استفاده میکند درحالیکه GDDR5 از 8n استفاده میکند . از این رو 5X ، مقدار 64 بایت داده را در هر چرخه بدست می آوردد که دوبرابر GDDR5 است . البته بعد از معرفی 6 ، از 5 و 5X برای پایین نگه داشتن قیمت استفاده شد .6 تراکم را به 16 گیگا بایت افزایش میدهد که درمقایسه با 5 دوبرابر بیشتر است .
GDDR 6 آخرین فناوری است که در بیشتر سری های تورینگ انویدیا ( سری GTX 16 و RTX 20 ) که درمقاله ****** تفاوت سری GTX و RTX رو بررسی کردیم .و پردازنده های گرافیکی RDNA متعلق به کمپانی AMD ( سری RTX 5000 )درحال اجراست . همچنین انویدیا در پردازنده های گرافیکی سری RTX 30 خود حافظه GDDR6X را انتخاب کرده است . GDDR 6 سریع ترین نوع حافظه گرافیکی تخصصی GDDR است و درسال 2021 توسط بیشتر پردازنده های گرافیکی جدید مورد استفاده قرار گرفت . پهنای باند بیشتر از دو برابر GDDR 5 را ارائه میدهد و سرعت آن کمی بیشتر از 5X است .
DDR چیست ؟ قبل از اختراع تکنولوژی DDR ، از تکنولوژی SDR ( Single Data Rate ) استفاده میشد به این معنا که در هر کلاک پالس ، یک بیت منتقل می شود که سرعت کندی است . در سال 2000 تکنولوژی DDR معرفی شد که سرعت رم ها دوبرابر SDR بوده و هرکلاک پالس 2 بیت رو منتقل میکرد . نسل بعدی هم QDR هست که در هر کلاک پالس 4 بیت منتقل می شود . DDR دارای چهار نسل DDR1 – DDR2 – DDR3 – DDR4 هست که با افزایش نسل ، حافظه ها ارتقاء پیدا میکنند . از لحاظ ظاهری تفاوت بین DDR – DDR 2 – DDR3درشکاف بین پین ها می باشد به اینصورت که فاصله بین شکاف در DDR و DDR2 کمتر و در DDR3 واضح تر بوده و به راحتی ماژول DDR3 و DDR2 قابل تشخیص است .
تفاوت دیگر تکنولوژی ساخت آنهاست به اینصورت که در ساخت DDR2 و DDR3 از تکنولوژی BGA استفاده شده و چیپ ها با این تکنولوژی روی ماژول قرارگرفته اند بطوریکه پین های چیپ ها قابل رویت نبوده و فاصله ای وجود ندارد و پایه ها از زیر لحیم شده اند . اما در DDR که کمیاب هم هستند در بازار ، پین چیپ ها نمایان بود . در نسل های جدید بدلیل کم شدن فرکانس داخلی چیپ های ماژول رم ولتاژ کاری و نهایتا مصرف انرژیکمتر شده .
ولتاژهای آن عبارتند از DDR : 2.5 v – DDR2 : 1.8 v – DDR3 : 1.5 v – DDR4 : 1.2 v
تاخیر زمانی :درحالت کلی کنترل کننده رم زمانی را بین درخواست اطلاعات و گرفتن اطلاعات از رم منتظر میمونه . این زمان رو با CAS یا CL نشون میدن و با کلاک پالس بیان میکنند . مثلا میگن این رم CL7 هست یعنی 7 تا کلاک پالس طول میکشه تا اطلاعات از م به کنترل کننده حافظه بره . هرچی این عدد بیشتر باشه تاخیر زمانی بیشتر و نهایتا سرعت کلی رم کمتره اما نکته مهم اینه که هرچی نسل DDR بیشتر میشه تاخیر زمانی هم بیشتر میشه که ممکنهن تو ذهن شما ابهام ایجاد کنه که چطور ممکنه . درواقع تاخیر زمانی ارتباط مستقیمی با سرعت کلاک پالس داره .کلاک پالس 800 مگاهرتز از 400 مگاهرتز سریع تره . حالا یه رم DDR2 با تاخیر زمانی 3 پالس و باسرعت 400 مگاهرتز داریم و یه رم DDR3با تاخیر زمانی 5 پالس و سرعت کلاک 800 مگاهرتز . چون کلاک های رم DDR3 بیشتر و سریع تره پس طی شدن 5 تا کلاک زودتر اتفاق میوفته تا طی شدن 3 تا کلاک توی 400 مگاهرتز . اما رم DDR2 با CL5 داریم 800 مگاهرتز و رم DDR3 با CL 7 داریم 800 مگاهرتز . چون هردوی اینا سرعت کلاک یکسانی دارند پس اون DDR3 کندتره . درحالت کلی هرچقدر نسل بالاتر میره تاخیر زمانی بیشتر میشه اما چون سرعت کلاک هم بیشتر میشه پس نهایتا تاخیر زمانی در نسل جدید DDR از نسل قبلی کمتر میشه .
رم DDR2 با DDR3 قابل تعویض نیست به این خاطر که از نظر ظاهری و شکاف بین پایه ها در DDR و DDR2 و DDR3 باهم متفاوت است . دلیل دوم این است که کنترل کننده حافظه رم که یا داخل پردازنده هست یا روی مادربر ، برای هرکادم از DDR ها فرق میکنه چون کلاک پالس اینا باهم فرق داره ، سرعت پردازش و پهنای باند و … که توسط Memory Controller کنترل میشه . به همین دلیل نمی توانیم رم DDR2روا به روی مادربرد با اسلات DDR3 قرار بدیم .
DDR حافظه RAM برای پردازنده گرافیکی است . درگذشته از همان حافظه و رم که در کامپیوتر و روی مادربرد استفاده میشد در کارت گرافیک هم بود اما با پیشرفت تکنولوژی و احساس نیاز به سرعت کلاک پالس و پهنای باند و مخصوصا ولتاژ متفاوت در رم کامپیوتر و رم گرافیک ، رم هایی با نام GDDR طراحی شدند و دلیل این نامگذاری هم این بود که با رم کامپیوتر اشتباه گرفته نشود . ( Video RAM )
درتصویر چیپ حافظه GDDR5 رو میبینید که 6 گیگابیت فضا فضا داره . از کنارهم قرارگرفتن این چیپ های 1 گیگابیتی میتونیم به مقادیر مگابایتی یا گیگابایتی برسیم . مثلا در کارت گرافیک داخل عکس ، 4 عدد چیپ 1 گیگابیتی باهم تشکیل 5.2 مگابایت حافظه کلی گرافیک رو میدن .
تفاوت DDR و GDDR ؟
-تکنولوژی ساخت GDDR گرونتره
-DDR در ساخت رم کامپیوتر و GDDR در ساخت حافظه گرافیکی استفاده میشه
-مقادیر فنی مثل ولتاژ – کلاک پالس و پهنای باندشون باهم متفاوته
بررسی نسل های مختلف حافظه گرافیکی GDDR : تا یه دوره ای از همون تکنولوژی ساخت رم موجود در کامپیوتر در حافظه گرافیکی هم استفاده میکردن و بعد از احساس نیاز به سرعت بیشتر ، به تکنولوژی GDDR رو آوردن .
GDDR2 : این حافظه توسط انویدیا معرفی شده که 2.5 ولت داشت ( ولتاژ هسته و ولتاژ بافرهای ورودید ) که برابر با نسل قلی حافظه گرافیکی یعنی DDR بود اما در کلاک پالس بالاتر کار میکرد و گرمای بیشتری تولید می شود به همین دلیل خیلی زود کنار گذاشته شد .. کارت های Geforce FX 5700 و Geforce FX 5800 جزء کارت گرافیک های GDDR2 هستند .
GDDR3 : اینم حافظه گرافیکی توسط شرکت ATI و باهمکاری JEDEC طراحی و معرفی شد و NVIDIA اولین شرکتی بود که از آن استفاده کرد . کارت گرافیک Geforce 5700 و همچنین Geforce 6800 Ultra اولین کارت گرافیک هایی بودن که از این رم بهره بردن . ATI بعد از آن با سری Radeon X800 از تکنولوژی که خودش ساخته بود رونمایی کرد . بیشترین حافظه گرافیکی مورد استفاده در کارت گرافیکی همین GDDR3 است . ویژگی هایی نظیر ولتاژ مصرفی کمتر برای بافرهای ورودی و خروجی در رم و سرعت بیشتر در تغییر وضعیت از Read به Write باعث برتری این حافظه گرافیکی باعث برتری این حافظه گرافیکی نسبت به ورژن قبلی می باشد.
GDDR4 :این حافظه گرافیکی توسط دو شرکت NVIDIA و ATI معرفی شد اما NVIDIA خیلی از آن استقبال نکرد و تصمیم گرفت به روی نسل قبلی یعنی GDDR3 کار کند و بیشتر کارت گرافیک های خود را حتی باوجود تکنولوژی GDDR4 با حافظه ی GDDR3 روانه بازار کرد . کمتر از یکسال بعد GDDR 5 رونمایی شد و به کلی از رده خارج شد . ولتاژ کاری کمتر ( 1.5 ولت ) – دوبرابر شدن مقدار Prefetch از 4 بیت به 8 بیت – دوبرابر شدن مقدار Burst Length از 4 بیت به 8 بیت ویژگی هایی هستند که نسبت به نسل قبل برتری محسوب می شوند .
Prefetch : مقدار بیت هایی که حافظه رم از قبل پیش بینی کرده و فرا میخواند تا پردازنده برای دریافت آنها انتظار نکشد .
Burst Length : مقدار انتقال اطلاعات در Burst Mode رو تعیین میکنه . حالتی که اطلاعات بدون دریافت دستور ورودی از قطعات دیگه مثل GPU یا CPU و رد زمان کمتری منتقل میشن .
GDDR5 : جدیدترین تکنولوژی است . این رم ها به 1.5 ولت برای کار نیاز دارن به همین دلیل بهترین گزینه برای استفاده در لپتاپ ها و دستگاه های همراه دیگه هستند شرکت AMD اولین گرافیک خودش را با نام Radeon HD 4870 روانه بازار کرد که اولین کارت گرافیک با حافظه GDDR5 در دنیا محسوب شود . این حافظه گرافیکی سرعت انتقال اطلاعات رو دوبرابر نسل GDDR 3 میکند . ولتاژ کاری – مقادیر Prefetch و Burst Length در حافظه GDDR 5 با GDDR 4 برابره اما سرعت انتقال داده در GDDR 5 بیشتره .کنسول بازی ps4 از حافظه gddr 4 و کنسول بازی XBOX 1 از حافظه GDDR3 استفاده میکند .
GDDR 6 X جدیدترین تکنولوژی درجهانه که انویدیا از آن در کارت های جدید و بالارده ی خود استفاده میکند . GDDR6X از قدرت پردازشی بالا و سرعت اجرای فوق العاده برخوردار است .
تفاوت DDR F با GDDR : نوع استفاده ی آنها متفاوت است . اندازه گذرگاه ، تکنولوژی ساخت – ولتاژ – کلاک پالس و پهنای باند نیز باهم متفاوت هستند . پردازنده های گرافیکی برای پردازش مقادیر بیشتری از بارهای تکراری و ساده درنظر گرفته شده ، به همین دلیل دارای گذرگلهی بزرگتر نسبت به DDR است . مدت هاست که از GDDR در کارت گرافیک استفاده میشه و همراه با ارائه مدل های پیشرفته و جدید کارت گرافیک ، نسخه های جدید GDDR نیز معرفی شدند .
مقایسه نسل های مختلف GDDR : با معرفی نسل های مختلف ، قابلیت و امکانات بیشتری به آن اضافه شد . در جدول مشخصات نسل های مختلف شامل ماژول – کلاک مموری – سرعت – نرخ انتقال مقایسه شده . با مشاهده این جدول میتوان درک بهتری از پیشرفت حافظه گرافیک در طی این چندسال داشت .
دیدگاه