显存与内存“分家”的原因是什么?

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内存满足不了显卡的需求,显存应运而生:本是同根生的状况一直持续到SDR和DDR交接的时代,其实最早用在显卡上的DDR颗粒与用在内存上的DDR颗粒仍然是一样的。后来由于GPU特殊的需要,显存颗粒与内存颗粒开始分道扬镳,这其中包括了几方面的因素:

1. GPU需要比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换远比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就是增加位宽和提高频率,但GPU对于位宽和频率的需求还有其它的因素。

2.显卡需要高位宽的显存。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、成本、性能等多种角度来看,显存都需要达到更高的位宽。

最早的显存是单颗16bit的芯片,后来升级到32bit,将来甚至还会有更高的规格出现。而内存则没有那么多要求,多年来内存条都是64bit,所以单颗内存颗粒没必要设计成高位宽,只要提高容量就行了,所以位宽一直维持在4/8bit。

3.显卡能让显存达到更高的频率。显存颗粒与GPU配套使用时,一般都经过专门的设计和优化,而不像内存那样有太多顾忌。GPU的显存控制器比CPU或北桥内存控制器性能优异,而且显卡PCB可以随意的进行优化,因此显存一般都能达到更高的频率。而内存受到内存PCB、主板走线、北桥CPU诸多因素的限制很难冲击高频率。由此算来,显存与内存“分家”既是意料之外,又是情理之中的事情了。

摘自:maopig的专栏

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