如果您是一位求知欲很强的电脑爱好者，那么本文非常适宜您，笔者特意搜集了大量官方技能文档，为大家献上内存和显存鲜为人知的奥秘……
近年来CPU（中心处理器）和GPU（图形处理器）的发展速率之快让人目不暇接，新产品的运算能力成倍提升，此时就对内存子系统提出了严厉的需求，由于CPU/GPU运算所需的数据和天生的数据都是来自于内存/显存，如果存储速率跟不上，那么就会摧残浪费蹂躏很多韶光在数据等待上面，从而影响CPU/GPU的性能发挥。
为了让内存/显存不至于造成瓶颈，芯片厂商都在费尽心机的提高带宽：AMD和Intel相继将内存掌握器整合在了CPU内部，大大降落了延迟并提高存储效率，Intel旗舰级CPU能够支持三通道内存，带宽提升50%； 和 也先后利用了512Bit的显存掌握器，总带宽倍增。
是何缘故原由导致业界三大巨子如此大费周折呢？这是由于内存技能的发展速率，实在并不如大家想象中的那么快，受到很多技能难题和传统成分的制约，本文就对内存和显存的发展进程及干系技能进行详细剖析。
● 内存的存取事理及难以超出的频障：
在半导体科技极为发达的台湾省，内存和显存被统称为影象体（Memory），全名是动态随机存取影象体（Dynamic Random Access Memory，DRAM）。基本事理便是利用电容内存储电荷的多寡来代表0和1，这便是一个二进制位元（bit），内存的最小单位。
DRAM的存储单元构造图
DRAM的构造可谓是大略高效，每一个bit只须要一个晶体管加一个电容。但是电容不可避免的存在泄电征象，如果电荷不敷会导致数据出错，因此电容必须被周期性的刷新（预充电），这也是DRAM的一大特点。而且电容的充放电须要一个过程，刷新频率不可能无限提升（频障），这就导致DRAM的频率很随意马虎达到上限，即便有前辈工艺的支持也奏效甚微。
"上古"时期的FP/EDO内存，由于半导体工艺的限定，频率只有25MHz/50MHz，自SDR往后频率从66MHz一起飙升至133MHz，终于碰着了难以超出的障碍。此后所出身的DDR1/2/3系列，它们存储单元官方频率（JEDEC制订）始终在100MHz-200MHz之间徘徊，非官方（超频）频率也顶多在250MHz旁边，很难打破300MHz。事实上高频内存的出错率很高、稳定性也得不到担保，除了超频跑大略测试外并无实际运用代价。
既然存储单元的频率（简称内核频率，也便是电容的刷新频率）不能无限提升，那么就只有在I/O（输入输出）方面做文章，通过改进I/O单元，这就出身了DDR1/2/3、GDDR1/2/3/4/5等形形色色的内存种类，首先来详细先容下DDR1/2/3之间的关系及特色。
常日大家所说的DDR-400、DDR2-800、DDR3-1600等，实在并非是内存的真正频率，而是业界约定俗成的等效频率，这些DDR1/2/3内存相称于老牌SDR内存运行在400MHz、800MHz、1600MHz时的带宽，因此频率看上去很夸年夜，实在真正的内核频率都只有200MHz而已！
内存有三种不同的频率指标，它们分别是核心频率、时钟频率和有效数据传输频率。核心频率即为内存Cell阵列(Memory Cell Array，即内部电容)的刷新频率，它是内存的真实运行频率；时钟频率即I/O Buffer（输入/输出缓冲）的传输频率；而有效数据传输频率便是指数据传送的频率（即等效频率）。
● SDR和DDR1/2/3全系列频率对照表：
常见DDR内存频率对照表
通过上表就能非常直不雅观的看出，近年来内存的频率虽然在成倍增长，可实际上真正存储单元的频率一贯在133MHz-200MHz之间徘徊，这是由于电容的刷新频率受制于制造工艺而很难取得打破。而每一代DDR的推出，都能够以较低的存储单元频率，实现更大的带宽，并且为将来频率和带宽的提升留下了一定的空间。
● SDR和DDR1/2/3存储事理示意图：
虽然存储单元的频率一贯都没变，但内存颗粒的I/O频率却一贯在增长，再加上DDR是双倍数据传输，因此内存的数据传输率可以达到核心频率的8倍之多！
通过下面的示意图就能略知一二：
那么，内存IO频率为什么能达到数倍于核心频率呢？
相信很多人都知道，DDR1/2/3内存最关键的技能便是分别采取了2/4/8bit数据预取技能（Prefetch），由此得以将带宽翻倍，与此同时I/O掌握器也必须做相应的改进。
● DDR1/2/3数据预取技能事理：
预取，顾名思义便是预先/提前存取数据，也便是说在I/O掌握器发出要求之前，存储单元已经事先准备好了2/4/8bit数据。大略来说这便是把并行传输的数据转换为串行数据流，我们可以把它认为是存储单元内部的Raid/多通道技能，可以说因此电容矩阵为单位的。
内存数据预取技能示意图：并行转串行
这种存储阵列内部的实际位宽较大，但是数据输出位宽却比较小的设计，便是所谓的数据预取技能，它可以让内存的数据传输频率倍增。试想如果我们把一条细水管安装在粗水管之上，那么水流的喷射速率就会翻几倍。
明白了数据预取技能的事理之后，再来看看DDR1/2/3内存的定义，以及三种频率之间的关系，就豁然开朗了：
● SDRAM（Synchronous DRAM）：同步动态随机存储器
之以是被称为"同步"，由于SDR内存的存储单元频率、I/O频率及数据传输率都是相同的，比如经典的PC133，三种频率都是133MHz。
SDR在一个时钟周期内只能读/写一次，只在时钟上升期读/写数据，当同时须要读取和写入时，就得等待个中一个动作完成之后才能连续进行下一个动作。
● DDR（Double Date Rate SDRAM）：双倍速率同步动态随机存储器
双倍是指在一个时钟周期内传输两次数据，在时钟的上升期和低落期各传输一次数据(通过差分时钟技能实现)，在存储阵列频率不变的情形下，数据传输率达到了SDR的两倍，此时就须要I/O从存储阵列中预取2bit数据，因此I/O的事情频率是存储阵列频率的两倍。？？？？
DQ频率和I/O频率是相同的，由于DQ在时钟上升和低落研能传输两次数据，也是两倍于存储阵列的频率。？？？
● DDR2（DDR 2 SDRAM）：第二代双倍速率同步动态随机存储器
DDR2在DDR1的根本上，数据预取位数从2bit扩充至4bit，此时高下行同时传输数据（双倍）已经知足不了4bit预取的哀求，因此I/O掌握器频率必须更加。
至此，在存储单元频率保持133-200MHz不变的情形下，DDR2的实际频率达到了266-400MHz，而（等效）数据传输率达到了533-800MHz。
● DDR3（DDR 3 SDRAM）：第三代双倍速率同步动态随机存储器
DDR3就更随意马虎理解了，数据预取位数再次翻倍到8bit，同理I/O掌握器频率也更加。此时，在存储单元频率保持133-200MHz不变的情形下，DDR3的实际频率达到了533-800MHz，而（等效）数据传输率高达1066-1600MHz。
综上可以看出，DDR1/2/3的发展是环绕着数据预取而进行的，同时也给I/O掌握器造成了不小的压力，虽然存储单元的事情频率保持不变，但I/O频率以级数增长，我们可以看到DDR3的I/O频率已逼近1GHz大关，此时I/O频率成为了新的瓶颈，如果连续推出DDR4（把稳不是GDDR4，两者完备不是同一观点，后文会有详细阐明）的话，将会受到很多未知成分的制约，必须等待更前辈的工艺或者新办理方案的涌现才有可能延续DDR的生命。
前面先容的是关于历代内存的技能事理，可以说是比较微不雅观的东西，反响在宏不雅观上，便是常见的内存颗粒及内存条了，这都是些看得见摸得着的东西，但有些观点还是不随意马虎理解，这里逐一进行解释：
● 内存位宽——SDR/DDR1/2/3单条内存都是64bit
内存模组的设计取决于内存掌握器（集成在北桥或者CPU内部），理论上位宽可以无限提升，但受制成分较多：高位宽将会让芯片组变得十分繁芜，对主板布线提出严格哀求，内存PCB更是丝毫马虎不得，内存颗粒及芯片设计也必须作相应的调度。可谓是牵一发而动全身，以是多年来业界都是墨守成规，坚持64bit的设计不变。
比较之下，显卡作为一个整体就没有那么多的顾忌，只需重新设计GPU内部的显存掌握器，然后PCB按照位宽哀求布线，焊更多的显存颗粒上去就行了，虽然本钱也很高但实现512bit并没有太大难度。
● 多通道内存——双通道/三通道
既然实现高位宽内存条太难，那么就退而求其次，让两条内存并行传输数据，同样可以让位宽翻倍。目前盛行的双通道技能便是如此，北桥或者CPU内部整合了两个独立的64bit内存掌握器，同时传输数据等效位宽就相称于128bit。
Intel Nehalem核心CPU直接整合三通道内存掌握器，位宽高达192bit。但由于CPU、主板、内存方面本钱都增加不少，因此在主流Lynnfield核心CPU上面又回归了双通道设计。事实上做事器芯片组已经能够支持四通道内存，对做事器来说本钱方面不是问题，只是对稳定性和容错性哀求很高。
● 内存颗粒位宽：4/8/16/32bit
理论上，完备可以制造出一颗位宽为64bit的芯片来知足一条内存利用，但这种设计对技能哀求很高，良品率很低导致本钱无法掌握，运用范围很窄。
以是内存芯片的位宽一样平常都很小，台式机内存颗粒的位宽最高仅16bit，常见的则是4/8bit。这样为了组成64bit内存的须要，至少须要4颗16bit的芯片、8颗8bit的芯片或者16颗4bit的芯片。
而显卡对位宽哀求很高，容量反而退居其次，以是显存颗粒的位宽普遍比内存颗粒大（这便是显存和内存紧张差异之一），比如GDDR3/4/5颗粒都是32bit，4颗就能知足低端卡128bit的须要，8颗可以知足高端卡256bit的须要；而低端GDDR2颗粒为16bit，须要8颗才能组成低端卡128bit的须要。
● 内存芯片的逻辑Bank
在芯片的内部，内存的数据因此bit为单位写入一张大的矩阵中，每个单元称为CELL阵列，只要指定一个行一个列，就可以准确地定位到某个CELL，这便是内存芯片寻址的基本事理。这个阵列我们就称为内存芯片的BANK，也称之为逻辑BANK（Logical BANK）。
不可能只做一个全容量的逻辑Bank，由于单一的逻辑Bank将会造成非常严重的寻址冲突，大幅降落内存效率。以是大容量内存颗粒都是由多个逻辑Bank叠加而成的。大略来说，我们可以把一个Bank看作是一片平面的矩阵纸，而内存颗粒是由多片这样的纸叠起来的。
一个Bank的位宽便是内存颗粒的位宽，内存掌握器一次只许可对一个Bank进行操作，由于逻辑Bank的地址线是公用的，以是在读写时须要加一个逻辑Bank的编号，这个动作被称为片选。
补充内容：
内存Bank的磋商 目前很多人对内存Bank(电脑系统与内存之间数据总线的基本事情单位)都有一种误解，认为单面内存便是单Bank，双面内存便是双Bank的。实在这种不雅观念是不对的，内存的Bank(指物理Bank)数和内存颗粒的面无关，它们之间有什么联系呢？ 要讲清这个问题，就要提到内存的逻辑Bank，下面就给大家先容一下物理Bank和逻辑Bank的观点。在先容之前，我们先大略看一下现在市场上的DRAM内存产品.现在市场上的内存紧张有：SDRAM、DDR SDRAM及Rambus。个中Rambus内存的掌握器和前两者不同，且内部Bank和前两者也不同，将在后面单独先容。先紧张先容SDRAM和DDR SDRAM的Bank问题，由于SDRAM就内核、Bank构造而言，和DDR SDRAM没有什么差异，这里作为一个整体来讲。逻辑Bank及其构造内存芯片存储数据的基本单位是bit(位)，而进行寻址的基本单位则是Byte(字节)，一个Byte就即是8bit。大家知道，在平面坐标系中，要确定一个点就要先找到它的横坐标和纵坐标。而在内存中数据的定位也很相似，内存中的数据构培养是一个大的数据阵列，为了便于理解，我们把它假想成一个大的表格，前面我们提到的平面坐标系中的点，在这里我们可以理解为经由定位后的单元格，当然在一个单元格中不是只有1bit的数据，而是由多个bit组成一个组放在单元格内，这里一个单元格我们可以称作一个组，这个单元格的位数也便是内存逻辑Bank的位宽。在进行数据读取时，前辈行行的选定，再进行列的选定，末了再从这个单元格中读取出所须要的数据。而这由许许多多的单元格组成的大表我们就可以理解成逻辑Bank，当然由于制造工艺及数据寻址的缘故原由，不可能让这个表格无限大，一样平常内存芯片中都是将内存容量分成几个阵列来制造，即多逻辑Bank。随着内存芯片容量的不断增加，逻辑Bank数量也在不断增加，早期的16Mbit之类的芯片采取的还是两个逻辑Bank的设计，现阶段常见内存芯片的Bank一样平常为4个(不包括Rambus)，这点大家可通过内存条的编码进行识别。内存芯片设计时在一个时钟周期内只许可对一个逻辑Bank进行操作(实际上内存芯片的位宽便是逻辑Bank的位宽)，而不能对所有逻辑Bank同时操作。以是逻辑Bank的地址线是通用的，只要再有一个逻辑Bank编号加以差异就可以了。内存芯片的位宽决定了一次能从它那里读出多少数据，并不是内存芯片里所有单元的数据能够一次全部读出。为了加深大家对逻辑Bank的理解，我们来看看一个单芯片的逻辑Bank示意图这里不用过于把稳构造细节，只须要看看4个内存阵列。从图中可以很清楚地看到这个芯片是一个Bank数为4的芯片，其列和行分别为4096和2048，而逻辑位宽是4bit，将这三者相乘便是这个逻辑Bank的容量，这里是4096×2048×4 bit =32Mb。再乘以Bank的数量，则芯片的容量就可以算出来了，这里很显然是4个Bank，那么芯片的容量便是128Mb了。用虚线框起来的便是一个完全的逻辑Bank。可见一个Bank由内存阵列、传感放大器、一个行解码器、一个列解码器组成。
接下来我们大略看看物理Bank，物理Bank的含义便是指内存和主板北桥芯片之间通报数据的通道，自586往后的CPU数据总线均为64bit位宽，而CPU一次只能对一个物理Bank进行访问，以是一样平常情形下我们就把64bit作为一个物理Bank(Physical Bank)，在前面我们已经讲过了逻辑Bank，以是在这里我给大家讲一下如何自己算出物理Bank，大家就会非常好理解了。由于CPU一次只能打开一个物理Bank，在单芯片上也只能打开一个逻辑Bank，这样我们就知道逻辑Bank的位宽也便是单芯片的位宽了，我们把芯片的数据宽度和芯片的数量相乘再除以64就得到了内存条的物理Bank数了，即内存的Bank数=数据宽度×芯片数量/64。现在大家初步明白了内存的物理Bank和内存的面数无关了吧？后面我还会举例解释。在大概理解了SDRAM和DDR内存的物理Bank及逻辑Bank之后。 下面我们来大略理解一下Rambus的Bank情形。Rambus的Bank为了讲解方便，下面以PC800 Rambus为例。Rambus不再采取SDRAM和DDR内存的并联技能，而是采取了更前辈的串联技能。就现阶段而言，PC800 Rambus利用400MHz的16位总线，在一个时钟周期内可以在上升沿和低落沿同时传输数据，实际操作频率为400MHz×2=800MHz，理论带宽为16bit×2×400MHz/8=1.6GB/s，再合营850主板芯片的双通道模式，可以达到3.2GB/s的数据带宽。这也是大家熟知的高带宽，而它最主要的上风在于其逻辑Bank上，就现阶段的主流 Rambus来说，其逻辑Bank数高达32个，拥有更多的Bank数则意味着具有较少的Bank冲突，寻址流更加短暂随意。其余还可以提高寻址命中率和降落潜伏周期。当然，更多的Bank也使Rambus的制作模具制造更繁芜，也就增加了本钱。于是RAMBUS随后又推出了4i 架构的DRDRAM──在每个颗粒芯片上只有4个Bank。
一．内存芯片的逻辑BANK
在芯片的内部，内存的数据因此位（bit）为单位写入一张大的矩阵中，每个单元我们称为CELL，只要指定一个行（Row），再指定一个列（Column），就可以准确地定位到某个CELL，这便是内存芯片寻址的基本事理。这个阵列我们就称为内存芯片的BANK，也称之为逻辑BANK（Logical BANK）。由于工艺上的缘故原由，这个阵列不可能做得太大，以是一样平常内存芯片中都是将内存容量分成几个阵列来制造，也便是说存在内存芯片中存在多个逻辑BANK，随着芯片容量的不断增加，逻辑BANK数量也在不断增加，目前从32MB到1GB的芯片基本都是4个，只有早期的16Mbit和32Mbit的芯片采取的还是2个逻辑BANK的设计，譬如三星的两种16MB芯片：K4S161622D（512K x 16Bit x 2 BANK）和K4S160822DT（1Mx 8Bit x 2 BANK）。芯片组本身设计时在一个时钟周期内只许可对一个逻辑BANK进行操作（实际上芯片的位宽便是逻辑BANK的位宽），而不是芯片组对内存芯片内所有逻辑BANK同时操作。逻辑BANK的地址线是通用的，只要再有一个逻辑BANK编号加以差异就可以了（BANK0到BANK3）。但是这个芯片的位宽决定了一次能从它那里读出多少数据，并不是内存芯片里所有单元的数据一次全部能够读出
每个逻辑BANK有8M个单元格（CELL），一些厂商（比如当代/三星）就把每个逻辑BANK的单元格数称为数据深度（Data Depth），每个单元由8bit组成，那么一个逻辑BANK的总容量便是64Mbit（8M×8bit），4个逻辑BANK便是256Mbit，因此这颗芯片的总容量便是256Mbit（32MB）。
内存芯片的容量是一样平常以bit为单位的。比如说32Mbit的芯片，便是说它的容量是32Mb（b=bit=位），把稳位（bit）与字节（Byte）差异,这个芯片换算成字节便是4MB（B=Byte=字节=8个bit）,一样平常内存芯片厂家在芯片上是标明容量的，我们可以芯片上的标识知道，这个芯片有几个逻辑BANK，每个逻辑bank的位宽是多少，每个逻辑BANK内有多少单元格（CELL），比如64MB和128MB内存条常用的64Mbit的芯片就有如下三种构造形式：
①16 Meg x 4 (4 Meg x 4 x 4 banks) [16M╳4]
②8 Meg x 8 (2 Meg x 8 x 4 banks) [8M╳8]
③4 Meg x 16 (1 Meg x 16 x 4 banks) [4M╳16]
表示方法是：每个逻辑BANK的单元格数×逻辑BANK数量×每个单元格的位数（芯片的位宽）。芯片逻辑BANK位宽目前的工艺水平只能最多做到16位，因此大家看到险些所有的芯片逻辑BANK位宽只可能4/8/16三者之一。以前16Mbit的芯片基本采取的单个芯片两个逻辑BANK，但是到了64Mbit基本就都是4个逻辑BANK设计了
二．内存条的物理BANK
常日主板上的每个内存插槽分为两段，这个大家从VIA主板BIOS设置中的BANK 0/1 DRAM Timing选项很随意马虎推理得到，实际上也便是两个BANK，不过这里的BANK观点与我们前面剖析芯片内部构造时提到的BANK可不一样。大略地说这个BANK便是内存和主板上的北桥芯片之间用来交流数据的通道，目前以SDRAM系统为例，CPU与内存之间（便是CPU到DIMM槽）的接口位宽是64bit，也就意味着CPU一次会向内存发送或从内存读取64bit的数据，那么这一个64bit的数据凑集便是一个内存条BANK，很多厂家的产品解释里称之为物理BANK（Physical BANK），目前绝大多数的芯片组都只能支持一根内存包含两个物理BANK，但是针对某个详细的条子，很多人想当然，认为每个DIMM插槽利用内存条的面数来区分占用几个BANK通道，单面的（16M，64M）只占用一个物理BANK，而双面的（32M，128M）则需占用两个物理BANK。实际上物理BANK与面数是无关的，PCB电路可以设计成双面和单面，也可把全部芯片（16颗）放在一壁上（至少从理论上是完备可能）。有些内存条单面便是一个物理BANK，但有些双面才是一个物理BANK，以是不能一概而论。256MB内存条便是一个范例的例子，虽然是双面并多达16枚芯片，但仍旧是单个物理BANK的。要准确知道内存条实际物理BANK数量，我们只要将单个芯片的逻辑BANK数量和位宽以及内存条上芯片个数搞清楚。各个芯片位宽之和为64便是单物理BANK，如果是128便是双物理BANK。CPU一次只能对一个物理BANK进行访问和操作（由于一个物理BANK是64bit的位宽），那么内存条要担保一个周期内向数据总线供应或吸收64bit的数据，而这些数据都是分别存储在内存条的芯片中。那么内存条中有多个内存芯片，这64位数据到底是有一个芯片供应还是由所有芯片每个供应一部分呢？我们还是以上面的那颗256Mbit的芯片为例，根据芯片组的事情事理，目前还没有那家芯片生产厂家做出位宽16位以上的芯片，以是现在的芯片组设计时都是哀求内存条上每个芯片均承担供应数据的任务，也便是说内存条上的每个芯片都要要对这64位数据做贡献，而那颗内存芯片的位宽是8位，因此用这个芯片组成内存条只须要8颗芯片即完成了64位数据并发任务，算下来，内存条的容量便是32 MB (256Mbit)×8=256MB的容量，如果是内存芯片的位宽是4位，那么须要的芯片数量必须是16颗，这时如果利用八颗位宽还是8位的64MB（512Mbit）芯片（单个芯片的总容量翻了一番）组装，只管内存条上的总容量达到了256MB的哀求，还是由于位宽不足是不能正常事情。要能事情就必须采取16位位宽的64MB（512Mbit）芯片。
586以上电脑的数据总线宽度都是64bit，即每次读取内存为64bit，SDRAM内存条的设计带宽也是64bit，内存条的带宽为条上各个内存芯片的带宽之和，基本条件为带宽之和应即是64bit或其倍数。如果涌现了各个芯片位宽之和即是128。则分成两个64位,当读取一个64位部分时，另一个64位部分就不能读取，常日很多厂家就分别将这两部分放在内存的两面上。这就造成了许多人的错觉：双面是两个BANK的，单面是一个BANK的。实际根本不能这样认识，比如大度256MB内存，只管两面16个芯片，但是由于内存芯片的位宽是4位（32Mbit×4）,以是必须要有4×16=64才能达到系统所哀求的位宽。这时由于芯片大小的限定，不可能将16颗芯片都放在一壁上，以是只能设计成双面。对付64Mbit芯片(4M16)来说，芯片带宽16bit，8颗芯片带宽=16＊8=128bit（即两个BANK），4颗芯片带宽=16＊4=64bit（即一个BANK）。两个物理BANK的情形只有涌如今位宽超出了64位的情形下（登基宽涌现了富余），由于芯片组任一时候只能处理一个64位，以是才分成两个物理BANK。今后随着新一代数据总线位宽的提高，大概CPU的胃口就不是一次只能64位数据了，可能是128位乃至更多。
其余我们常说的内存交错设置并不是指的物理BANK的交错。也便是说不是内存条双面的交错，而是指内存芯片内部逻辑BANK的交错，如果芯片有4个BANK，那么就可以进行4路交错，如果只有两个BANK就只能是二路交错。很多资料先容的以内存条的单面或双面来决定交错是缺点的，实际上便是稠浊了物理BANK和逻辑BANK的差异。
.逻辑Bank 逻辑Bank的英文全称为Logical Bank，简称L-Bank。如果将物理Bank说成是内存颗粒阵列的话，那么逻辑Bank可以看做是数据存储阵列。不过与物理Bank不同，SDRAM与DDR内存的逻辑Bank并不完备一样，以是我将分开来大略先容一下。 大略地说，SDRAM的内部是一个存储阵列（图1），由于如果是管道式存储，就很难做到随机访问了。阵列就犹如表格一样，将数据"填"进去。因此逻辑Bank我们可以算作是一张逻辑二维表，在此表中内存的数据因此位（bit）为单位写入一个大的矩阵中，每个单元我们称为CELL，只要指定一个行（Row），再指定一个列（Column），就可以准确地定位到某个CELL，里面每个单元都可以存储数据，而且每个单元的存储空间相同——由于实际上与物理Bank每个单元详细存储数据量相同。这个详细的单元存储数据量即为逻辑Bank的位宽（实际上内存的位宽便是逻辑Bank的位宽），一样平常有4bit、8bit和16bit等几种。如果你认为不好理解的话，那么你可以用硬盘操作中的簇与扇区的关系来理解内存中的存储形式——扇区是硬盘中的最小存储单元相称于内存中的存储体 而一个簇则包含多个扇区相称于逻辑Bank中的存储单元 数据的交流都因此一个簇为单位进行。由于工艺上的缘故原由，这个阵列不可能做得太大，以是一样平常内存芯片中都是将内存容量分成几个阵列来制造，也便是说内存芯片中存在多个逻辑Bank，随着芯片容量的不断增加，逻辑Bank数量也在不断增加。 主板芯片组本身时在一个时钟周期内只许可对一个逻辑Bank进行操作，而不是主板芯片组对内存芯片内所有逻辑Bank同时操作。逻辑Bank的地址线是通用的，只要再有一个逻辑Bank编号加以差异就可以了（Bank0到Bank3）。但是这个芯片的位宽决定了一次能从它那里读出多少数据，并不是内存芯片里所有单元的数据能够一次全部读出。
对付DDR内存，逻辑Bank的浸染、事理与在SDRAM中是一样的，差异紧张是在逻辑Bank容量、规格之上。从上面大家已经知道，SDRAM中逻辑Bank存储单元的容量与芯片位宽相同，但DDR中并不是这样。DDR的逻辑存储单元的容量是芯片位宽的一倍：即"芯片位宽×2=存储单元容量"，同时DDR中的真正行、列地址数量也与同规格SDRAM不一样了。这紧张是由于DDR的事情事理所决定的。DDR这种内部存储单元容量的设计，便是常说的两位预取（2-bit Prefetch），也称为2-n Prefetch（n代表芯片位宽）。注：目前品牌内存大都在包装息争释书中标明逻辑Bank，对付兼容条，你可以根据内存颗粒上的编号标志进行打算。至于物理Bank，大家可以根据以上先容的事理打算出来，在这里我就不多说了。其余我们常说的内存交错设置并不是指的物理Bank的交错，也便是说不是内存条双面的交错，而是指内存芯片内部逻辑Bank的交错。如果芯片有4个Bank，那么就可以进行4路交错，如果只有两个Bank就只能是2路交错。很多资料先容的以内存条的单面或双面来决定交错是缺点的，实际上便是稠浊了物理Bank和逻辑Bank的差异。
物理Bank 传统内存系统为了担保CPU的正常事情，必须一次传输完CPU在一个传输周期内所须要的数据。而CPU在一个传输周期能吸收的数据容量便是CPU数据总线的位宽，单位是bit（位）。内存与CPU之间的数据交流通过主板上的北桥进行，内存总线的数据位宽等同于CPU数据总线的位宽，这个位宽就称之为物理Bank（Physical Bank，简称P-Bank）的位宽。以目前主流的DDR系统为例，CPU与内存之间的接口位宽是64bit，也就意味着CPU在一个周期内会向内存发送或从内存读取64bit的数据，那么这一个64bit的数据凑集便是一个内存条Bank。目前绝大多数的芯片组都只能支持一条内存包含两个物理Bank。不过以前有不少朋友都认为，内存的物理Bank是由面数决定的：即单面内存条文包含一个物理Bank，双面内存则包含两个。实在这个意见是缺点的! 一条内存条的物理Bank是由所采取的内存颗粒的位宽决定的，各个芯片位宽之和为64bit便是单物理Bank；如果是128bit便是双物理Bank。读到这里，大家也该当知道，我们可以通过两种办法来增加这种类型内存的容量。第一种便是通过增加每一个独立模块的容量来增加Bank的容量，第二种方法便是增加Bank的数目。由于目前内存颗粒位宽的限定，一个别系只有一个物理Bank已经不能知足容量的须要。以是，目前新一代芯片组可以支持多个物理Bank，最少的也能支持4个物理Bank。对付像Intel i845D这种支持4个Bank的芯片组来说，我们在选购内存时就要考虑一下插槽数与内存Bank 的分配问题了。由于如果选购双Bank的内存，这意味着在Intel i845D芯片组上我们最多只能利用两条这样的内存，多了的话芯片组将无法识别。这里我建议大家最好根据自己的主板所供应的内存插槽数目来选购内存，如果主板只供应了两个内存插槽，那就不必为内存是单Bank还是双Bank而担心了。而如果主板供应了4个内存插槽（同一种规格），那么该当只管即便购买单Bank或大容量双Bank的内存，以免给日落后级留下不必要的麻烦。注：SDRAM与DDR内存的物理Bank是一样的，不过在RDRAM内存规格中，物理Bank被通道（Channel）取代。
● 内存条的物理Bank
内存掌握器的位宽必须与内存条的位宽相等，这样才能在一个时钟周期内传输所有数据，这个位宽就被成为一个物理Bank（常日是64bit），每条内存至少包含一个Bank，多数情形下拥有二个物理Bank。
一个物理Bank不会造成带宽摧残浪费蹂躏，理论上是最合理的配置，但为了实现大容量内存，单条内存多物理Bank也是许可的，但内存掌握器所能许可的最大Bank数存在上限，常见的是双物理Bank设计，只有分外内存或者做事器内存才会利用四Bank以上的设计，由于这种内存兼容性不好，"挑"芯片组。
事实上显卡上也存在双物理Bank设计，目的便是为了实现超大显存容量，比如1GB的9800GT，正反两面共有16颗16M×32bit的GDDR3显存，总位宽达512bit，实际上显存掌握器只支持256bit，这样便是双物理Bank。
早在SDRAM时期，显卡上用的"显存颗粒"与内存条上的"内存颗粒"是完备相同的。在那个时候，GPU本身的运算能力有限，对数据带宽的哀求自然也不高，以是高频的SDRAM颗粒就可以知足哀求。
某TNT2显卡，利用的是PC166的SDR内存颗粒
● 内存知足不了显卡的需求，显存应运而生
本是同根生的状况一贯持续到SDR和DDR交卸的时期，实在最早用在显卡上的DDR颗粒与用在内存上的DDR颗粒仍旧是一样的。后来由于GPU分外的须要，显存颗粒与内存颗粒开始分道扬镳，这个中包括了几方面的成分：
1. GPU须要比CPU更高的带宽。GPU不像CPU那样有大容量二三级缓存，GPU与显存之间的数据交流远比CPU频繁，而且大多都是突发性的数据流，因此GPU比CPU更加渴望得到更高的显存带宽支持。位宽×频率=带宽，因此提高带宽的方法便是增加位宽和提高频率，但GPU对付位宽和频率的需求还有其它的成分。
2．显卡须要高位宽的显存。显卡PCB空间是有限的，在有限的空间内如何合理的安排显存颗粒，无论高中低端显卡都面临这个问题。从布线、本钱、性能等多种角度来看，显存都须要达到更高的位宽。
最早的显存是单颗16bit的芯片，后来升级到32bit，将来乃至还会有更高的规格涌现。而内存则没有那么多哀求，多年来内存条都是64bit，以是单颗内存颗粒没必要设计成高位宽，只要提高容量就行了，以是（内存芯片颗粒的）位宽一贯坚持在4/8bit。
3．显卡能让显存达到更高的频率。显存颗粒与GPU配套利用时，一样平常都经由专门的设计和优化，而不像内存那样有太多顾忌。GPU的显存掌握器比CPU或北桥内存掌握器性能精良，而且显卡PCB可以随意的进行优化，因此显存一样平常都能达到更高的频率。而内存受到内存PCB、主板走线、北桥CPU得诸多成分的限定很难冲击高频率
由此算来，显存与内存"分家"既是猜想之外，又是情理之中的事情了。为了更好地知足显卡GPU的分外哀求，一些厂商(如三星等)推出了专门为图形系统设计的高速DDR显存，称为"Graphics Double Data Rate DRAM"，也便是我们现在常见的GDDR。
GDDR——显存和内存正式分家
GDDR作为第一代专用的显存芯片，其实在技能方面与DDR没有任何差异，同样采取了2bit预取技能，理论频率GDDR并不比DDR高多少。不过后期改进工艺的GDDR有了精良PCB的显卡支持之后，GDDR显存最高冲刺至900MHz，而DDR内存只能达到600MHz旁边，显存和内存的差距从此逐渐拉开。
· TSOP封装的GDDR 16bit：
128M×16Bit 4.0ns TSOP II封装的GDDR，单颗16MB，理论频率500MHz当年9550、FX5700等128Bit中端卡须要搭配8颗才能组成128Bit
TSOP封装的GDDR颗粒，外不雅观规格特性都与DDR内存颗粒没有什么差异，以是在很多人看来"GDDR"与"DDR"是可以"划等号"的。实在两者还是有些差别：
· GDDR采取4K循环32ms的刷新周期，而DDR采取8K循环64ms的刷新周期；
· GDDR为了追求频率在延迟方面放的更宽一些，毕竟GPU对延迟不太敏感；
· GDDR颗粒的容量小、位宽大，一样平常是128Mbit×16Bit(16MB)的规格，而DDR颗粒的容量大、位宽小，虽然也有16Bit的颗粒，但最常见的还是8Bit和4Bit，单颗容量32MB或64MB。
为了实现更大的位宽，并进一步提升GDDR的性能，后期很多厂商改用了电气性能更好的MBGA封装，当然也有内存颗粒利用MBGA封装，但规格已有了较大差异，紧张是颗粒位宽不同。
· MBGA封装的GDDR 32bit：
128Mbit×32Bit 2.2ns MBGA封装的GDDR，单颗16MB，理论频率900MHz8颗组成128MB 256Bit规格，是GDDR1末了的辉煌
MBGA封装GDDR的单颗位宽首次达到了32Bit，从此就标志着GDDR与DDR正式分道扬镳，32Bit的规格被GDDR2/3/4/5一贯沿用至今。
GDDR显存的这两种封装：MBGA与TSOP构成的高低配，曾一度一统显卡市场。虽然GDDR已经退出历史舞台，但32Bit主攻中高端、16Bit主攻低真个局势，时至今日依然得到了延续。
GDDR2初版：短命的早产儿 高压高发热
GDDR2源于DDR2技能，也便是采取了4Bit预取，比较DDR1代可以将频率翻倍。虽然技能事理相同，但GDDR2要比DDR2早了将近两年韶光，首次支持DDR2内存的915P主板于2004年中发布，而首次搭载GDDR2显存的FX5800Ultra于2003年初发布，但早产儿每每是短命的。
在设计NV30芯片时依然保持128Bit显存位宽，为了提高带宽必须利用高频显存，700MHz的GDDR已经无法知足需求了，于是冒险考试测验GDDR2。第一代GDDR2受制造工艺限定，电压规格还是和DDR/GDDR一样的2.5V，虽然勉强将频率提升至1GHz旁边，但功耗发热出奇的大。
128Mbit×32Bit 2.0ns MBGA 144Ball封装的GDDR2，单颗16MB，理论频率1000MHzGDDR2初版只有2.2ns和2.0ns两种速率
GDDR2初版只在FX5800/Ultra和FX5600Ultra这三款显卡上涌现过（也包括对应的专业卡及个别非公版显卡）， 也有极少数9800Pro利用了GDDR2。高电压、高发热、高功耗、高本钱给人的印象非常差。随着FX5900改用GDDR及256Bit，GDDR2很快被人遗忘。
FX5800Ultra须要为显存专门安装厚重的散热片
GDDR2失落败的紧张缘故原由是 GeForce FX系列架构和性能的问题，之后即便改用了256Bit高频GDDR(此时GDDR的频率已被提升至850-900MHz，直逼GDDR2)，FX5950Ultra依然不是9800XT的对手。当然GDDR2自身规格的不完善也造成了它无法入住中低端显卡，被时期所摈弃。
GDDR2虽然坏毛病一大堆，但它也拥有一些新的特性，比如首次利用片内闭幕电阻，PCB设计比GDDR更加简洁，这个特性被后来的gDDR2和GDDR3继续。
gDDR2第二版：统一低端显卡 永久的配角
由于第一代GDDR2的失落败，高端显卡的显存是直接从GDDR跳至GDDR3的，但GDDR2并未消亡，而是开始转型。几大DRAM大厂有针对性的对GDDR2的规格和特性做了变动（说白了便是DDR2的显存版），由此gDDR2第二版正式登上显卡舞台，时至今日依然生动在低端显卡之上。
gDDR2第二版相对付初版的改进紧张有：
· 事情电压从2.5V降至1.8V，功耗发热大降；
· 制造工艺有所进步，功耗发热进一步低落，本钱降落，同时良率和容量有所提升；
· 颗粒位宽从32Bit降至16Bit，只适宜低端显卡利用；
· 封装形式从144Ball MBGA改为84Ball FBGA，外不雅观上来看从正方形变成长方形或者长条形；
各大厂商均有gDDR2颗粒
由于电压的低落，第二代gDDR2的频率要比第一代GDDR2低，紧张以2.5ns(800MHz)和2.2ns(900MHz)的规格为主，当然也有2.8ns(700MHz)的型号。直到后期制造工艺上去之后，第二代gDDR2才以1.8V电压打破了1000MHz，最高可达1200MHz，赶超了第一代高压GDDR2的记录。
采取gDDR2显存的经典显卡有：7300GT、7600GS、X1600Pro、8500GT……一大堆低端显卡。
把稳三星官方网站对付显存的分类
相信很多朋友也把稳到了，本页gDDR2的第一个字母为小写，几大DRAM厂商在其官方网站和PDF中就都是这么写的，以示区分。我们可以这么认为：大写G表示显卡专用，32bit定位高真个版本；而小写g表示为显卡优化，16bit定位低真个版本，实质上与内存颗粒并无差异。
事实上，GDDR3和gDDR3之间也是这种关系，稍后我们会做详细先容。
GDDR源于DDR，GDDR2源于DDR2，而GDDR3在频率方面的表现又与DDR3比较相似，于是很多人认为GDDR3便是显存版的DDR3，这可是个天算夜的误区。
● GDDR3：一代王者GDDR3源于DDR2技能
无论GDDR还是GDDR2，由于在技能方面与DDR/DDR2并无太大差别，因此终极在频率方面GDDR并不比DDR高太多。在经历了GDDR2的失落败之后，两大图形巨子 和 对JEDEC组织慢如蜗牛般的标准订定流程感到越来越失落望，认为他们制订的显存不能适应GPU快节奏的产品更新换代周期，于是 和 的事情职员积极参与到了JEDEC组织当中，以加速显存标准的起草及制订。
双方同等认为，显存与内存在数据存储的运用方面完备不同，在内存核心频率(电容刷新频率)无法提升的情形下，纯挚提高I/O频率来得到高带宽很不现实。因此，必须要有一种针对高速点对点环境而重新定义的I/O接口。于是GDDR3出身了，这是第一款真正完备为GPU设计的存储器。
GDDR3和GDDR2/DDR2一样，都是4Bit预取架构，GDDR3紧张针对GDDR2高功耗高发热的缺陷进行改进，并提升传输效率来缓解高延迟的负面影响。
· 点对点DQS，读写无需等待
GDDR2只有一条数据选择脉冲（DQS），是单一双向的，而GDDR3则拥有读与写两条独立的DQS，而且是点对点设计。这样做的好处在于，在读取之后如果立时进行写入时，不必再等DQS的方向转变，由此实现读写操作的快速切换。
比较GDDR2/DDR2，GDDR3的读写切换动作可以少一个时钟周期，如果须要对某一个连续的区块同时读写数据时，GDDR3的速率就要比GDDR2快一倍。
由于存储单元自身的特性，内存颗粒的逻辑Bank是无法同时读写数据的，并不存在"全双工"一说，但GDDR3的这项改进让顺序读写成为可能。GPU本身缓存很小，与显存之间的数据交流极其频繁，读写操作穿插进行，因此GDDR3点对点设计的DQS可以让显存存储效率大增。但对付CPU来说，读写切换并不如GPU那么频繁，而且CPU拥有大容量的二三级缓存，以是GDDR3这种设计并不能极大的提升内存带宽，也没有引入到下一代DDR3当中。
· 改进I/O接口，简化数据处理，掌握功耗
同时GDDR3也对I/O掌握电路和闭幕电阻进行了修正，它不再沿用GDDR2的"推式（Push Pull）"吸收器，而将其改为虚拟开极逻辑办法（Pseudo Open Drain Logic），并且通过将所有的三相数据旗子暗记转移到本位电路上，来简化数据处理，将DC电流压至最小，只有当逻辑LOW移至总线上时才会消费电力，从而很好的掌握了功耗和发热。
GDDR3的频率能达到现在这么高，实在并没有什么诀窍，凭借的便是不断改进的工艺制程，来暴力拉升频率。资历稍老点的玩家该当知道，GDDR3于2004年初次登台亮相时，6600GT的显存频率仅为1GHz，并不比GDDR2高，5年过去了，GDDR3从1GHz一起攀升至2GHz乃至2.5GHz，生命力得到了延续。
明白了GDDR3的事理技能后，再来看看实物。GDDR3和GDDR1类似，也有两种封装形式：
● 144Ball MBGA封装，为了向下兼容GDDR和GDDR2
最初的GDDR3采取了144Ball MBGA封装，这与GDDR和GDDR2初版完备相同，外不雅观也是正方形，三者的电气性能相似，支持GDDR3的GPU也可利用GDDR显存，PCB和电路只需做少量调度。
三星2.0ns 256M×32Bit GDDR3颗粒
144Ball封装的GDDR3只有256M×32Bit一种规格，以是8颗显存组成256MB 256Bit、或者4颗显存组成128MB 128Bit是当时的主流。5700Ultra就首次利用了GDDR3取代了GDDR2。
144Ball封装的GDDR3紧张有2.0ns(1000MHz)和1.6ns(1250MHz)两种速率，1.4ns良率不高产量很小，最高频率止步于1400MHz。曾被7800GTX/GT、6800GS、6600GT、X850/X800/X700等显卡大量采取。由于144Ball封装及PCB电路限定了其频率的提升，很快GDDR3就改用了电气性能更好的136Ball FBGA封装。
● 136Ball FBGA封装，频率容量节节攀升
为了提高电气性能和环保水平，从2005年开始，GDDR3开始采取全新的136Ball FBGA封装，并统一利用无铅封装工艺。新封装使得显卡PCB必须重新设计，但也为GDDR3的腾飞铺平了道路。
三星0.8ns GDDR3显存 512M×32Bit规格
136Ball封装GDDR3的上风如下：
· 规格不再局限于8M×32Bit一种，16M×32Bit成为主流，目前32M×32Bit已大量采取；
· 伴随着制造工艺的进步，额定电压从2.0V进一步降至1.8V，但一些高频颗粒可适当加压；
· 速率从1.4ns起跳，经由1.2ns、1.1ns、1.0ns一起发展至0.8ns、0.7ns，最快速率可打破2500MHz，但这因此捐躯延迟为代价的，好在GPU对延迟不太敏感；
当GDDR3的频率首次达到2000MHz时，很多人都认为离极限不远了，于是未雨绸缪的抓紧制订GDDR4规范，但没想到在DRAM厂商的努力及新工艺的支持下，GDDR3的生命得到了延续，0.8ns 0.7ns的型号相继量产，而且容量更大的32M×32Bit颗粒也成为主流，基本上能够知足高中低端所有显卡的须要。
当前速率最快0.77ns GDDR3显存颗粒，理论频率可达2600MHz
当年2.2ns GDDR最高可达900MHz，核心频率和I/O频率止步于450MHz。经由5年韶光的发展，GDDR3凭借新工艺终于在核心频率和I/O频率方面取得打破，核心频率可达600MHz以上，I/O频率超过1200MHz，此时过高的I/O频率成为了新的瓶颈。
GDDR3采取了DDR2的4bit预取技能，以是采取DDR3 8bit预取技能的显存只能按顺序命名为GDDR4。GDDR4是在GDDR3的根本上发展而来的，它继续了GDDR3的两大技能特性，但内核改用DDR3的8bit预取技能，并加入了一些新的技能来提升频率。
● GDDR4的技能特性：
· 利用DDR3的8bit预取技能，以较低的核心频率达到更高带宽，但延迟增加；
· 采取数据总线转位技能（DBI，Data Bus Inversion，下文做详细先容），提高数据精度，降落功耗；
· 地址线只有GDDR3的一半，多余线用于电源和接地，有利于提升频率，但导致延迟增加；
· 采取多重同步码（Multi-Preamble）技能，办理了GDDR3存在的爆发限定（Burst Limit on），从连续地址读取少量数据时的性能大幅提升；
· 电压从1.8V降至1.5V；
· 同频功耗低落75%，2400MHz的GDDR4功耗只有2000MHz GDDR3的一半；
· 采取136Ball FBGA封装，单颗32Bit，向下兼容GDDR3；
GDDR4的确更好超，但性能提升有限
由于采取了8bit预取技能，因此在相同频率下GDDR4的核心频率（即电容刷新频率）只有GDDR3的一半，理论上来讲GDDR4最高频率可达GDDR3的两倍。但值得把稳的是，虽然核心频率通过8bit预取技能减半，但GDDR4与GDDR3的I/O频率是完备相同的，因此GDDR4频率提升的瓶颈在于I/O频率而不是核心频率。
由于制造工艺和技能水平的限定，虽然三星官方流传宣传早已生产出3GHz以上的GDDR4，但实际出货的GDDR4只有2GHz-2.5GHz，此后改进工艺的GDDR3也追平了这一频率。在相同频率下，GDDR4比起GDDR3虽然功耗发热低，但延迟大性能稍弱，再加上本钱高产量小，GDDR4遭受冷落并不虞外。
● 导致GDDR4失落败的非技能方面缘故原由
GDDR3是 和 参与JEDEC组织后共同制订的显存标准，而GDDR4在标准制订过程中双方产生了较大的不合。 较为守旧，认为该当保持DDR2 4bit预取技能不变，连续改进I/O掌握器来提升频率；而 则比较激进，准备直策应用DDR3 8bit预取技能。
双方争执的结果便是在JEDEC组织中德高望重的 得胜（据称 有位高层在JEDEC身居要职），而 则明确表示不支持GDDR4。因此GDDR4实在便是 一手策划的，但得不到 支持的话，GDDR4立马就失落去了6成以上的市场，由此导致DRAM厂不敢贸然投产。
终极只有三星一家生产了少量的GDDR4显存，其他家都在不雅观望。当然其他DRAM厂商都没闲着，它们把精力都投在了深挖GDDR3的潜力当中，于是我们看到了GDDR3的频率节节攀升，GDDR4在没有本钱上风的情形下，也没有频率上风，恰好当时的几代A卡更没有性能上风，GDDR4自然只有去世路一条。
只有 生产过搭载GDDR4的显卡，数量虽然不多但横跨了三代产品：X1950XTX、HD2600XT和HD3870(也包括对应的专业卡)——与当年 利用GDDR2的显卡数量相等。NVIDIA 在遭遇滑铁卢后果断放弃了GDDR2，而 对付GDDR4则是难以割舍，三年韶光三代产品都有利用，但一贯都是非主流。
GDDR4的失落败并不是技能缘故原由，和当年的GDDR2比较它要成熟很多，没推起来的缘故原由紧张是对手太强： 的对手 很强大，其余GDDR4的对手GDDR3生命力太顽强了。
即便利用了8bit预取技能，可GDDR4还是没有与GDDR3拉开频率差距，由于瓶颈在I/O掌握器上面而不是内核，而GDDR5便是用来办理这一瓶颈的。
● GDDR5：胆怯的频率是如何达成的
和GDDR4一样，GDDR5采取了DDR3的8bit预取技能，核心频率显然不是瓶颈，如何提升I/O频率才是当务之急。但GDDR5并没有让I/O频率翻倍，而是利用了两条并行的DQ总线，从而实现双倍的接口带宽。
GDDR5各项总线事情频率示意图
双DQ总线的结果便是，GDDR5的针脚数从GDDR3/4的136Ball大幅增至170Ball，相应的GPU显存掌握器也须要重新设计。GDDR5显存拥有多达16个物理Bank，这些Bank被分为四组，双DQ总线交叉掌握四组Bank，达到了实时读写操作，一举将数据传输率提升至4GHz以上！
以往GDDR1/2/3/4和DDR1/2/3的数据总线都是DDR技能(通过差分时钟在上升沿和低落沿各传输一次数据)，官方标称的频率X2便是数据传输率，也便是常日我们所说的等效频率。而GDDR5则不同，它有两条数据总线，相称于Rambus的QDR技能，以是官方标称频率X4才是数据传输率。比如HD4870官方显存频率是900MHz，而大家习气称之为3600MHz。
● 失落败乃成功之母，冒险利用GDDR5助RV770寻衅GTX200
GDDR4的失落败并没有阻挡 提高的脚步，在意识到GDDR4频率提升的瓶颈之后，GDDR5草案的制订就被提上日程， 和 技能职员重新聚首，开展第二次互助共商大计。GDDR5吸取了前辈们的诸多优点，可谓是取其精华弃其糟粕，在I/O改进方面双方也不再有太多抵牾。
技能方面的问题不难办理，最难的是韶光和进度。 在R600上面冒险利用512Bit显存掌握器来提升显存带宽，结果输得一败涂地，于是RV670只好回归256Bit，导致性能原地踏步。而GDDR4比较GDDR3没有频率上风，因此 急迫的须要GDDR5迅速投产以知足新一代GPU的须要，RV770只有256Bit，急需高频显存的支持。
对手 对付GDDR5当然很感兴趣，但却一点都不焦急，守旧的 决定坚守GDDR3，GTX200核心利用了512Bit显存掌握器来提升带宽。比起R600的环形总线， 从256Bit到384Bit再到512Bit一步一个脚印走出来的交叉总线显然更加成熟。
以256Bit对抗512Bit， 只能将筹码全部押在GDDR5身上，于是在GDDR5标准尚未完备确立之前， 已经在紧锣密鼓的测试性能，并督匆匆DRAM厂投产。可以说GDDR5和GDDR2/4一样也是个早产儿，但失落败乃成功之母，有了完善的技能规格和制造工艺的支持，GDDR5一出世便令人刮目相看。
凭借GDDR5翻倍的数据传输率，HD4870以256Bit将448Bit的GTX260挑落马下，迫使 通过贬价、提升规格、改进工艺等诸多手段往返击。128Bit的HD4770性能也完胜256Bit的9600GT并直逼9800GT。
SDR+DDR1/2/3和GDDR1/2/3/4/5全系列规格参数汇总：
● 显存引领DRAM发展，未来内存将以显存为原本开拓
纵不雅观近年来内存与显存的发展，就会创造显存的发展速率已经远远超越了内存，显存带宽险些达到了内存带宽的10倍之多，而且这个差距还在不断的加大。目前三通道DDR3已经足够桌面CPU用好一阵子了，而GPU对显存带宽的渴求彷佛是个永久都填不满的无底洞。
正由于如此，显存逐渐分开了内存的发展轨迹，在经由几次并不堪利的考试测验之后，从内存的配角/附属品，开始走向了太阿倒持的道路。GDDR2提前DDR2近两年、GDDR4提前DDR3一年多，虽然都以失落败而告终，但却为GDDR5的成功打下了坚实的根本。
在内存领域，如今DDR3才刚刚站稳脚跟，至少将统治PC两至三年，但DDR4的标准已经在积极制订当中，而其技能规格将会以GDDR5为原本——也便是说保持DDR3 8bit预取技能不变，改进I/O掌握器，个中原因相信负责阅读了本文的朋友们该当知道吧。
【3C168 中关村落湖南】显卡界近期新技能不断，除了40nm遍及、AMD的DirectX 11 Radeon HD 5000系列发布外，还有一个与显卡性能息息相关的技能迅速遍及，那便是GDDR5显存颗粒。从第一款采取GDDR5显存的Radeon HD 4770开始，GDDR5显存就成为了AMD高端显卡的标配，如今，AMD中端Radeon HD 5700/4700系列也开始采取GDDR5显存，NVIDIA方面最新的GeForce GT 240也搭上了GDDR5显存的快车！
由此可见，GDDR5显存时期将迅速来临，用来取代服役已久的GDDR3显存颗粒。 华硕作为环球为数不多同时兼AIC/AIB为一身的公司，对GDDR5显存的支持自然不遗余力，走在业界的前列，如今GDDR5大军全面来袭！
包括：华硕EAH5870/2DIS/1GD5、华硕EAH5850/2DIS/1GD5、华硕EAH5770/2DIS/1GD5、华硕EAH5750/2DIS/1GD5、华硕EAH4750 F1/DI/512MD5、华硕ENGT240/DI/512MD5等多款产品。那么GDDR5显存颗粒到底有什么上风，能够取代称霸显存颗粒多年的GDDR3显存颗粒，下面我们将会大家揭开谜团？
上面这张图清楚的反应了带宽与显存频率位宽之间的关系！
假设有一批货色（数据）要从仓库（显存）运到工厂（GPU）处理，怎么样才能更快的完成这件事情？我们有两种办法：第一，在只有驴车运输的情形下，可行的方法拓宽工厂与仓库之间的车道数，这样一次可以跑更多的驴车，也便是增加显存位宽，第二种便是在道路不变下，把驴车换成汽车，这样同样可以更快的完成任务。
实在近几年来，显卡的发展一贯都是两种办法同步进行，显卡从几年前的64Bit已经发展到了512Bit，显存速率也从原来的500MHz发展到GDDR3显存最高的2600MHz（GDDR5涌现以前），但是增加显存位宽这条路径已经涌现了瓶颈，512Bit已经是目前GPU位宽设计的极限，且不论失落败的Radeon HD 2900 XT，纵然是看起来风光无限的GT200系列，由于显存掌握器霸占了大量的晶体管，芯片设计太过繁芜，导致GT200系列无论功耗还是发热量都不尽人意， 因此NVIDIA已经决定在GT300中采取384Bit位宽，而AMD早就在Radeon HD 3870就已经规复到了256Bit位宽，可见想增加带宽，采取拓宽道路数已经不太现实，那么就只有将驴车换成法拉利跑车了！
将驴车换成法拉利跑车须要几步？答：三步！
最早的驴车可以视为GDDR显存，最早的频率为400MHz，到后期随着工艺的发展到了900MHz，之后涌现了GDDR2显存颗粒，这该当算是第一步，只管最初的GDDR2显存由于工艺和电压问题，并不堪利。
第二步是GDDR3显存颗粒，这也是近几年显卡采取最普遍的显存颗粒，在这期间GDDR2显存颗粒才由于制程提升且电压由2.5V降落到1.8V才开始普遍采取在低端显卡上，GDDR3显存最初只有1000MHz，到现在发展到了最快的0.77ns的2600MHz，此时可以视为将驴车换成了宝马，速率提升了非常明显，但是这看要和谁比！
由于和GDDR5比较，GDDR3能够达到最高频率还不及GDDR5的起跳频率。
第三步便是GDDR5显存颗粒，当然大概有的玩家会说第三步不是GDDR4显存颗粒吗？这是要说的是，GDDR4确实也是非常精良的产品，不过其致命点是虽然频率够高，最高可达3000MHz，但是延迟也同样过高，同频率下性能无法反抗GDDR3显存颗粒，目前GDDR4显存颗粒大部分徘徊在2400MHz旁边，实际上性能与2000MHz的GDDR3显存性能相差无几，只管功耗等方面仍有上风，但是没有得到NVIDIA的支持，且生产本钱与GDDR3比较过高，于是并没有大面积遍及。而GDDR5显存颗粒就不同了，他不但得到了AMD与NVIDIA的全力支持，且最低起跳频率为3600MHz，目前最高默认频率达到了4800MHz，通过超频乃至已经达到6000MHz的超高频率。
那么GDDR5是如何实现法拉利的速率的？
在这个话题之前我们要先明白显存的的三个频率：核心频率、I/O频率、等效频率。核心频率是内部电容的刷新频率，它是内存的真实运行频率；时钟频率即I/O（输入/输出缓冲）的传输频率；而有效数据传输频率便是指数据传送的频率（即等效频率）。个中显存的核心频率现在很少被人提起，大家提到最多的是I/O传输频率（也便是官方标称的频率）及等效频率，等效频率便是我们评论辩论显卡时所说的频率，举个例子，比如我们说Radeon HD 5870的频率是4800MHz，官方则称其为1200MHz，个中4800MHz便是等效频率，1200MHz为I/O频率，而实际显存的核心频率仅为150MHz。那么这150MHz是如何得来的呢？
实在这个问题并不繁芜，首先我们要理解一个名字——数据预取技能，顾名思义便是预先/提前存取数据，GDDR/GDDR2/GDDR3/GDDR4/GDDR5分别采取了2Bit/4Bit/4Bit/8bit/8it数据预取技能，也便是说I/O掌握器在发出要求之前，它们会分别准备好2Bit/4Bit/4Bit/8bit/8it数据。
那么我们可以得出一个结论，那便是如果核心频率同为200MHz的话，那么GDDR/GDDR2/GDDR3/GDDR4/GDDR5的I/O频率分别是400Mz/800MHz/800MHz/1600MHz/1600MHz，等效频率是800MHz/1600MHz/1600MHz/3200MHz/3200MHz，个中I/O频率五种显存都是精确的，而等效频率只有GDDR/GDDR2/GDDR3/GDDR4是精确的，由于GDDR5的等效频率并不是3200MHz，而是6400MHz。这又是为什么呢？
由于GDDR/GDDR2/GDDR3/GDDR4的数据总线都是DDR技能(通过差分时钟在上升沿和低落沿各传输一次数据)，I/O频率X2便是等效频率，而GDDR5两条并行的DQ总线，从而实现双倍的接口带宽，相称于Rambus的QDR技能，以是I/O频率X4才是等效频率，说到这里相信大家都可以理解为什么GDDR5显存可以拥有那么高的速率了吧！
上面的表是否精确？精确！
？显存的打算不同于内存的打算？
利用内存打算方法的结论 ？？？？
同时我们也把稳到，上文我们提到GDDR5中达到4800MHz频率也只须要150MHz的核心频率，以是GDDR5显存的电压可以更低，仅有1.5V，比GDDR3可节省17%的电量，更低的电压意味着更低的功耗和发热量，对付显卡事情的稳定至关主要。
有了GDDR5显存颗粒的帮助，上述华硕显卡自然会在性能上更具上风，根据显存带宽＝显存位宽×显存事情频率/8的公式，纵然是只有128Bit的华硕EAH5770/2DIS/1GD5，通过4800MHz的频率也可以达到4800MHz×128bit/8=76.8GB/s，而采取256Bit的GeForce GTS 250的带宽也仅为2200MHz×256Bit/8=70.4GB/s。又例如同一芯片GeForce GT 240如果分别采取GDDR3和GDDR5显存颗粒，他们性能会相差10%以上，足见GDDR5在性能上可供应更大的发挥空间！
GDDR5等效频率=物理频率×8（GDDR5为8bit预读取）×4（双总线高下延传输）由于，标称频率=物理频率×8（GDDR5为8bit预读取）以是GDDR5等效频率也即是 标称频率×4。
一起来认识GDDR5显存
频率是存储器最为显著的特色。目前GDDR3的数据传输频率最高可以达到2600MHz，比较之下，目前GDDR5可以达到5000MHz。不过这依旧不是终点，GDDR5最高数据传输频率将达到6000MHz。和之前几代GDDR显存一样，GDDR5也是建立在多倍数据预取技能上的产品。根据显存发展的历史来看，GDDR1显存采取2bit数据预取技能，GDDR2、GDDR3和GDDR4都采取了4bit数据预取技能，GDDR5正是新一代8bit数据取技能的产物，达到了令人惊异的高性能。
精良的双总线设计—高速传输无忧
比较GDDR3采取的4bit预取数据而言，GDDR5的上风在于将预取数据增加到了8bit，因此GDDR5就能够在同样的物理时钟频率下达到更高的数据传输速率。不仅如此，GDDR5显存采取了双数据总线，能够同时在数据总线的上升和低落阶段传输数据。同时，每条总线都独立配备了完全的DBI，可以独立传输、校验数据，是完全的双总线规格。以往单数据总线的GDDR2、GDDR3等显存标称频率是等效事情频率的1/2（比如标称频率为900MHz的GDDR3显存，等效事情频率为1800MHz），而GDDR5显存由于双总线技能的存在，每条总线都可以在上升和低落阶段传输数据，因此标称频率是等效事情频率的1/4。以4000MHz等效事情频率的GDDR5显存为例，它的标称频率为1000MHz。由于采取了8bit的预取技能，因此它的实际物理运行频率为125MHz。
GDDR显存几种频率的差别
物理运行频率：是指GDDR显存实际运行的物理频率，这个频率可以在主板上用仪器实际测得。在常日的利用中，物理运行频率是极少被提及的。
标称频率：由于采取了多倍预取技能，因此GDDR显存的标称频率远远高于物理运行频率。以GDDR3为例，它采取4bit预取，因此物理运行频率为250MHz的GDDR3显存，标称频率就为1000MHz。在GPU-Z、Rivatuner等软件的截图中，看到的显存频率便是标称频率。
等效事情频率：等效事情频率是GDDR显存衡量实际传输数据能力的频率。一样平常GDDR2、GDDR3、GDDR4等单总线显存的等效事情频率是标称频率的2倍。而GDDR5采取了双总线技能，因此等效事情频率是标称频率的4倍。我们常常看到厂商和大部分媒体宣扬的显存频率实际便是等效事情频率，这也是大家利用最广泛、认知度最高的GDDR显存频率。其余，等效事情频率可以直接和显存位宽相乘进行打算。比如等效事情频率为2000MHz的GDDR3显存，如果显存的位宽为128bit，那么总显存带宽便是2000MHz×128bit÷8=32GB/s。
稳定+节能，实在很大略—Data eye optimization数据核心优化
对付数据的优化是存储器最为主要的方面，GDDR5重点采取了四项技能来担保数据的稳定性和安全性。Data/address bit inversion，即数据/地址位反演是指在传输过程中，数据或者地址位内的信息被按照一定的规则做了反演处理。数据/地址位反演技能的浸染在于有效地改进了噪音对数据旗子暗记的影响，担保了数据在传输和存储过程中的稳定性。不丢脸出，数据/地址位反演技能是GDDR5在传输中最主要的处理技能，也是降落功耗和提高数据稳定性的紧张法宝。
除了数据/地址位反演技能外，三项动态调节技能：adjustable driver strengths、adjustable voltages和adjustable terminations也是GDDR5数据核心优化的主要组成部分。它们分别针对驱动器、电压和终止装置进行自动调节。在传统的显存数据传输过程中，由于显存并行传输的特性，对线长和外界滋扰有着严格的规定。因此我们常常在显存周围看到大量的密密麻麻的闭幕电阻（减少反射损耗）等元件，显卡不得不在显存周围采取蛇形走线来尽可能做到旗子暗记线等长。但在GDDR5上这些严格的哀求被弱化了，GDDR5自带的调节系统可以在一定范围内担保数据旗子暗记在高速运行时不出错，乃至旗子暗记线都可以不用严格等长。除了更宽松的旗子暗记传输空间外，GDDR5对电压和温度的动态调节和实时监控，也使得全体旗子暗记在传输过程中的安全性更高。其余，工程职员可以在BIOS中写入设定好的调度信息，避免在PCB已经正式出样（layout）之后由于旗子暗记稳定性问题导致返工。
如何识别GDDR5显存
目前已经上市的GDDR5显存拥有两种速率规格和两种容量规格，可选择余地并不多。以市场常见的奇梦达GDDR5显存为例，分为-40X和-50X两种，分别对应4.0Gbps和5.0Gbps的传输速率，即理论上它们的等效事情频率为4000MHz和5000MHz。尚未上市的当代和三星GDDR5显存分类则更细，拥有3500MHz、4000MHz、4500MHz和5000MHz等多种频率规格。
编号为奇梦达IDGV51-05A1F1C-40X的GDDR5显存
奇梦达GDDR5显存规格列表
安全+自由，放心传数据—Adaptive interface timing时钟自适应技能
旗子暗记线和时钟稳定性是高速显存设计中最主要的部分。GDDR5显存拥有多达5条须要校准的时钟旗子暗记，分别是Clock、Command Clock、ADDR、Write Clock、DATA Clock时钟旗子暗记。在高速运行的情形下（诸如高达2GHz）,任何一点眇小的差距都会带来全体系统的数据缺点、崩溃。因此，GDDR5在时序自动校准、自适应技能上已经有了一套非常完全的方案，能够带来非常高的数据运行效率。
首先，GDDR5会哀求地址时钟和总线时钟（ADDR和CK#）进行对照并对齐。实际上这是在进行一次芯片的初始化，在此阶段掌握器可以找到最佳的相位设置。接下来就须要校准Write Clock（WCK）和基准Clock（CK#）之间的数据，这个过程被称为"WCK-to-CK"。在这个过程中，掌握器可以找出WCK和CK#之间相位的差距，是"早"还是"迟"，然后为每一个DRAM给出相应的调节数据。末了，掌握器会调度数据总线（DATA和WCK）。由于数据总线DATA的频率是WCK写入时钟的2倍，因此每次校准会涉及到两个字节。
GDDR5的这种校准方法，使得全体数据线环环相扣，降落了由于时钟不同步带来的数据缺点或系统延迟，也在很大程度上降落了PCB设计的难度。由于有内部校准机制的存在，工程师们在PCB布线的同等性方面就有了更宽松的空间，这让全体PCB的布线更为自由和宽松。
其余，更为自由的数据预取技能也让GDDR5在图形运用中充满了上风。在图形打算中存在大量密集而眇小的数据，这些数据乃至会小于GDDR5每次预取的最低数据。如果采取固定的预取值的设计方法，即每次无论数据大小（乃至利用空位）都一定要完备霸占传输总线，无疑会耗费很多能量。因此，GDDR5许可小于预取数量的数据传输，即采取低预取办法。这种灵巧的设计，让GDDR5在传输大量小数据量运作时，功耗有明显的降落。
GDDR5的折叠模式
大多数的单颗GDDR显存位宽均为32bit，GPU如果是128bit的显存位宽，就须要4颗显存就可以使位宽相互匹配。但如果显卡要利用8颗显存形成更大容量的话，就须要相应的GPU显存掌握器支持双BANK读写才可完成，灵巧度不足高。而GDDR5显存内置双数据总线，32bit的显存可以轻松拆分为16bit颗粒利用，不须要GPU的额外支持也可以使显存容量翻倍。这种设计简化了GPU的显存掌握器，增加了用户选择的自由度。
纠错+校验，完美保传输—Error compensation偏差补偿技能
由于电磁环境或者传输中温度、电压等繁芜成分的影响，显存在数据传输和存储过程中可能会产生少量的缺点——一个大略的显存数据缺点除了导致渲染失落败以外，还可能导致显卡彻底失落去相应、蓝屏和系统崩溃等严重问题。因此对缺点数据的校验和补偿，成为GDDR5瞄准的又一个主要目标。
GDDR5的数据校验采取了CRC（Cycle Redundancy Check循环冗余校验）办法。CRC校验是建立在GDDR5的DATA I/O和DBI的根本上，如 果涌现缺点，则触发数据传输总线，然后快速重新读取数据，或者利用如Data Mask（数据掩蔽）等功能修正数据并重新传输。这种校验办法的上风在于能够100%检测出所有单、双数据偏差。
Data Mask（数据掩蔽）是这样一项技能：GDDR5显存在每次读写数据时，并不是改写所有的数据，大部分数据都不须要修正。因此GDDR5利用地址总线对一部分数据进行掩蔽，不才一次数据读写到来时，仅仅对没有掩蔽的数据进行变动。这样就能在最快的韶光内完成数据读写。
