La memoria dinámica de acceso aleatorio síncrona de velocidad de datos doble de gráficos 5 ( SDRAM GDDR5 ) es un tipo de memoria de acceso aleatorio de gráficos síncronos (SGRAM) con una interfaz de alto ancho de banda (" velocidad de datos doble ") diseñada para su uso en tarjetas gráficas , consolas de juegos , y computación de alto rendimiento . [1] Es un tipo de GDDR SDRAM ( SDRAM DDR de gráficos ).
Al igual que su predecesor, GDDR4 , GDDR5 se basa en la memoria SDRAM DDR3 , que tiene el doble de líneas de datos en comparación con la SDRAM DDR2 . GDDR5 también utiliza buffers de captación previa de 8 bits de ancho similares a GDDR4 y DDR3 SDRAM .
GDDR5 SGRAM cumple con los estándares establecidos en la especificación GDDR5 por JEDEC . SGRAM tiene un solo puerto. Sin embargo, puede abrir dos páginas de memoria a la vez, lo que simula la naturaleza de doble puerto de otras tecnologías VRAM. Utiliza una arquitectura de captación previa 8N y una interfaz DDR para lograr una operación de alto rendimiento y se puede configurar para operar en modo ×32 o modo ×16 (clamshell), que se detecta durante la inicialización del dispositivo. La interfaz GDDR5 transfiere dos palabras de datos de 32 bits de ancho por ciclo de reloj de escritura (WCK) hacia/desde los pines de E/S. Correspondiente a la captación previa 8N, un único acceso de escritura o lectura consta de una transferencia de datos de dos ciclos de reloj CK de 256 bits de ancho en el núcleo de la memoria interna y ocho correspondientes transferencias de datos de medio ciclo de reloj WCK de 32 bits de ancho en el I/ Oh alfileres.
GDDR5 funciona con dos tipos de reloj diferentes. Un reloj de comando diferencial (CK) como referencia para direcciones y entradas de comando, y un reloj de escritura diferencial reenviado (WCK) como referencia para lecturas y escrituras de datos, que se ejecuta al doble de la frecuencia de CK. Siendo más precisos, el SGRAM GDDR5 utiliza un total de tres relojes: dos relojes de escritura asociados a dos bytes (WCK01 y WCK23) y un único reloj de comando (CK). Tomando como ejemplo una GDDR5 con una velocidad de datos de 5 Gbit /s por pin, el CK funciona a 1,25 GHz y ambos relojes WCK a 2,5 GHz. Los CK y WCK están alineados en fase durante la secuencia de inicialización y entrenamiento. Esta alineación permite acceso de lectura y escritura con latencia mínima.
Un único chip GDDR5 de 32 bits tiene aproximadamente 67 pines de señal y el resto son alimentación y tierra en el paquete 170 BGA .
GDDR5 fue revelado por Samsung Electronics en julio de 2007. Anunciaron que producirían GDDR5 en masa a partir de enero de 2008. [2]
Hynix Semiconductor presentó la primera memoria GDDR5 de clase 60 nm "1 Gb" (1024 3 bits) de la industria en 2007. [3] Admitía un ancho de banda de 20 GB/s en un bus de 32 bits, lo que permite configuraciones de memoria de 1 GB a 160 GB/s con sólo 8 circuitos en un bus de 256 bits. Al año siguiente, en 2008, Hynix superó esta tecnología con su memoria GDDR5 de "1 Gb" de clase 50 nm.
En noviembre de 2007, Qimonda , una filial de Infineon , demostró y probó GDDR5, [4] y publicó un artículo sobre las tecnologías detrás de GDDR5. [5] El 10 de mayo de 2008, Qimonda anunció la producción en volumen de componentes GDDR5 de 512 Mb con velocidades de 3,6 Gbit/s (900 MHz ), 4,0 Gbit/s (1 GHz) y 4,5 Gbit/s (1,125 GHz). [6]
El 20 de noviembre de 2009, Elpida Memory anunció la apertura del Centro de Diseño de la empresa en Munich, responsable del diseño e ingeniería de gráficos DRAM ( GDDR ). Elpida recibió activos de diseño GDDR de Qimonda AG en agosto de 2009 después de la quiebra de Qimonda. El centro de diseño cuenta con aproximadamente 50 empleados y está equipado con equipos de prueba de memoria de alta velocidad para su uso en el diseño, desarrollo y evaluación de memoria gráfica. [7] [8] El 31 de julio de 2013, Elpida se convirtió en una subsidiaria de propiedad total de Micron Technology y, según los perfiles profesionales públicos actuales de LinkedIn , Micron continúa operando el Centro de Diseño Gráfico en Munich. [9] [10]
Hynix 40 nm clase "2 Gb" (2 × 1024 3 bit) GDDR5 se lanzó en 2010. Funciona a una velocidad de reloj efectiva de 7 GHz y procesa hasta 28 GB/s. [11] [12] Los chips de memoria GDDR5 de "2 Gb" permitirán tarjetas gráficas con 2 GB o más de memoria integrada con un ancho de banda máximo de 224 GB/s o superior. El 25 de junio de 2008, AMD se convirtió en la primera empresa en comercializar productos que utilizaban memoria GDDR5 con su serie de tarjetas de vídeo Radeon HD 4870 , incorporando módulos de memoria de 512 Mb de Qimonda con un ancho de banda de 3,6 Gbit/s. [13] [14]
En junio de 2010, Elpida Memory anunció la solución de memoria GDDR5 de 2 Gb de la empresa, que se desarrolló en el Centro de Diseño de la empresa en Munich. El nuevo chip puede funcionar a una velocidad de reloj efectiva de hasta 7 GHz y se utilizará en tarjetas gráficas y otras aplicaciones de memoria de gran ancho de banda. [15]
Los componentes GDDR5 de "4 Gb" (4 × 1024 3 bits) estuvieron disponibles en el tercer trimestre de 2013. Inicialmente lanzados por Hynix, Micron Technology siguió rápidamente con el lanzamiento de su implementación en 2014. El 20 de febrero de 2013, se anunció que el PlayStation 4 usaría dieciséis chips de memoria GDDR5 de 4 Gb para un total de 8 GB de GDDR5 a 176 Gbit/s (CK 1,375 GHz y WCK 2,75 GHz) como RAM combinada de sistema y gráficos para usar con su sistema con tecnología AMD en un chip que comprende 8 núcleos Jaguar , procesadores shader 1152 GCN y AMD TrueAudio . [16] Los desmontajes de productos confirmaron posteriormente la implementación de memoria GDDR5 basada en 4 Gb en la PlayStation 4 . [17] [18]
En febrero de 2014, como resultado de la adquisición de Elpida, Micron Technology agregó productos GDDR5 de 2 Gb y 4 Gb a la cartera de soluciones de memoria gráfica de la empresa . [19]
El 15 de enero de 2015, Samsung anunció en un comunicado de prensa que había comenzado la producción en masa de chips de memoria GDDR5 de "8 Gb " (8 × 1024 3 bits) basados en un proceso de fabricación de 20 nm . Para satisfacer la demanda de pantallas de mayor resolución (como 4K ) que se están volviendo más comunes, se requieren chips de mayor densidad para facilitar buffers de fotogramas más grandes para computación gráficamente intensiva, es decir, juegos de PC y otras renderizaciones 3D . El mayor ancho de banda de los nuevos módulos de alta densidad equivale a 8 Gbit/s por pin × 170 pines en el paquete BGA x 32 bits por ciclo de E/S , o 256 Gbit/s de ancho de banda efectivo por chip. [20]
El 6 de enero de 2015, el presidente de Micron Technology, Mark Adams, anunció el muestreo exitoso de 8 Gb GDDR5 en la convocatoria de ganancias del primer trimestre fiscal de 2015 de la compañía. [21] [22] La compañía luego anunció, el 25 de enero de 2015, que había comenzado los envíos comerciales de GDDR5 utilizando una tecnología de proceso de 20 nm. [23] [24] [25] El anuncio formal de Micron GDDR5 de 8 Gb apareció en forma de una publicación de blog de Kristopher Kido en el sitio web de la compañía el 1 de septiembre de 2015. [26] [27]
En enero de 2016, JEDEC estandarizó GDDR5X SGRAM. [28] GDDR5X apunta a una velocidad de transferencia de 10 a 14 Gbit/s por pin, el doble que la de GDDR5. [29] Básicamente, proporciona al controlador de memoria la opción de utilizar un modo de velocidad de datos doble que tiene una captación previa de 8n, o un modo de velocidad de datos cuádruple que tiene una captación previa de 16n. [30] GDDR5 solo tiene un modo de velocidad de datos doble que tiene una captación previa de 8n. [31] GDDR5X también utiliza 190 pines por chip (190 BGA ). [30] En comparación, el GDDR5 estándar tiene 170 pines por chip; (170 BGA ). [31] Por lo tanto, requiere una PCB modificada . Se puede utilizar QDR (velocidad de datos cuádruple) en referencia al reloj de comando de escritura (WCK) y ODR (velocidad de datos octal) en referencia al reloj de comando (CK). [32]
Micron Technology comenzó a probar chips GDDR5X en marzo de 2016 [33] y comenzó la producción en masa en mayo de 2016. [34]
Nvidia anunció oficialmente la primera tarjeta gráfica que usa GDDR5X, la GeForce GTX 1080 basada en Pascal , el 6 de mayo de 2016. [35] Más tarde, la segunda tarjeta gráfica que usa GDDR5X, la Nvidia Titan X, el 21 de julio de 2016, [ 36 ] GeForce GTX 1080 Ti el 28 de febrero de 2017, [37] y Nvidia Titan Xp el 6 de abril de 2017. [38]