超能网|3080用的GDDR6X显存有什么大不同?,超能课堂(245):RTX

这几天PC业界最火爆的新闻肯定就是NVIDIA发布新一代RTX30系列显卡 , 没有之一 。 新的显卡自然是使用了搭配有一系列新技术的新核心 , 比如说第二代RTCore啊 , 第三代TensorCore啊这些 。 而对于RTX3080和RTX3090这两张高端显卡 , 它们GPU核心的外部 , 作为仓库的显存也有很大的变化 , 具体一点就是从GDDR6升级成了全新的GDDR6X 。
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想必还有很多读者记得当年在高端Pascal显卡上面出现的GDDR5X显存 , 它是NVIDIA和美光联手合作研发出来的显存种类 , 随后被提交给了JEDEC进行标准化 。 不过可惜的是 , 除了美光之外 , 没有其他内存厂采用该标准生产显存产品 , 而显卡市场上 , 除了高端的几张Pascal显卡外 , 也没有别的显卡采用GDDR5X显存 , 就连NVIDIA自己也在之后就转向了更高速的GDDR6显存 。
NVIDIA在2018年的Turing显卡上面首次应用了GDDR6显存 , 在当时 , GDDR6显存能够提供比疲态尽显的GDDR5高的多的带宽 , 也让GDDR5X黯然失色 。 在GDDR6显存正值壮年的现在 , NVIDIA却再次联手美光 , 在短短的两年之后就推出了它的进阶版本 , 那么到底是什么原因让NVIDIA决心换用GDDR6X , 它的背后隐藏了哪些技术 , 又能带来哪些好处呢?本期超能课堂就讲一讲GDDR6X显存和它背后的全新技术 。
显存是显卡用来存放各种计算、渲染用素材的仓库 , GPU在执行图形计算任务的时候 , 会不停地从这个仓库里面拿东西 , 而CPU也会不停地把数据传递过来 , 要GPU塞进仓库里面备用 。 那么这个仓库的大小 , 存取素材的快慢会很明显地影响到GPU的工作效率 , 也就是说 , 显存的大小和显存的带宽都会对显卡的整体性能产生影响 。
而在如今 , 1080p分辨率早已普及 , 不少玩家已经开始用上1440p分辨率或者是4K分辨率的显示器或电视 , 在更高的分辨率下 , 游戏的材质、纹理等原始数据的体积越来越大 , 在进行图形计算时所需的数据交换带宽越来越高 , 这就需要显卡设计厂使用有更高带宽和容量的显存系统 , 这也是NVIDIA和AMD两家一直在提升他们显卡的显存规格的缘由 。
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上一代的GDDR6显存将数据的预取宽度从GDDR5时代的8-bit拓宽到了16-bit , 这让它的等效频率再次倍增 , 能够达到14~16Gbps左右 , 在显存位宽相同的情况下 , 其带宽较8Gbps的GDDR5显存高75%~100% , 进步非常巨大 。 而GDDR6X做到了更高的等效频率 , 其范围为19~21Gbps , 也就是说 , 同显存位宽的情况下 , 它能够增加35%~50%的显存带宽 , 达到912GB/s~1008GB/s , 正式突破了1000GB/s这个大关 。
但是GDDR6X如果强行用传统方式 , 也就是提升运行频率的方式去获取带宽的话 , 会遇到非常大的困难 , 比如说受到工艺的制约 , 它的运行频率去不到更高 , 即便是能够实现更高的等效频率 , 其信号的纯净度也会大打折扣 , 在电气性能上无法满足要求 。
那么该如何去推高它的等效频率呢?NVIDIA和美光选择从信号的调制方式上入手 。
PAM4信号调制方式原本的GDDR系显存在传输数据时使用的是非常原始的二进制信号 , 再具体一点 , 该系列显存使用的是NRZ(Non-Return-to-Zero)调制 , 或者叫做PAM2调制 。 这种信号调制方式很简单 , 它用高电平代表1 , 低电平代表0 。 如果要提高它的数据传输速率 , 只要提高显存的时钟频率即可 。 但现在由于受到制程工艺等各方面因素的限制 , 显存的时钟频率在现阶段已经很难再攀高 , 那么该怎么办呢?厂商想到了用新的信号调制机制来提高信号传输的效率 , 他们选择了已经有较为广泛的PAM4 。
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