GDDR5

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Graphics Double Data Rate 5 Synchronous Dynamic Random-Access Memory (memória de acesso aleatório dinâmica síncrona com fluxo de dados duplo para gráficos tipo 5, GDDR5 SDRAM) é um tipo de memória gráfica de acesso aleatório síncrona (SGRAM) com uma interface de alta largura de banda ("taxa de dados dupla") projetada para uso em placas gráficas, console de jogos, e computação de alto desempenho.[1] É um tipo de GDDR SDRAM (gráficos DDR SDRAM).

Visão geral[editar | editar código-fonte]

Como seu predecessor, GDDR4, GDDR5 é baseado em memória DDR3 SDRAM, que tem o dobro de linhas de dados em comparação com DDR2 SDRAM. GDDR5 também usa buffers de pré-busca de largura de 8 bits semelhantes a GDDR4 e DDR3 SDRAM.

GDDR5 SGRAM está em conformidade com os padrões que foram definidos na especificação GDDR5 pelo JEDEC. SGRAM é de porta única. No entando, ele pode abrir duas páginas de memória ao mesmo tempo, o que simula a natureza de porta dupla de outras tecnologias VRAM. Ele usa uma arquitetura de pré-busca 8N e interface DDR para obter uma operação no modo x16 (concha), que é detectado durante a inicialização do dispositivo. As tranferências de interface de memória GDDR5 dois de 32 bits de largura de palavras de dados por ciclo de clock de gravação (WCK) de/para os pinos E/S. Correspondendo à pré-busca 8N, um único acesso de gravação ou leitura consiste em uma tranferência de dados de ciclo de clock de dois CK de 256 bits no núcloe de memória interna e oito tranferências de dados de cicloc de clock WCK de meia largura de 32 bits correspondentes nos pinos I/O.

O GDDR5 opera com dois tipos diferentes de clock. Um clock de comando diferencial (CK) como referência para o endereço e as entradas de comando e um clock de gravação diferencial encaminhado (WCK) como referência para leituras e gravações de dados, que funciona com o dobro da frequência CK. Para ser mais mais preciso, o SGRAM GDDR5 usa um total de três clock: dois clocks de escrita associados a dois bytes (WCK01 e WCK23) e um clock de comando único (CK). Tomando um GDDR5 com taxa de dados de 5 Gbit/s por pino como exemplo, o CK funciona com 1,25 GHz e ambos os relógios WCK com 2,5GHz. O CK e o WCKs são alinhados por fase durante a inicialização e a sequência de treinamento. Este alinhamento permite acesso a leitura e gravação com latência mínima.

Um único chip GDDR5 de 32 bits tem certa de 67 pinos de sinal e o resto é alimentação e aterramento no pacote BGA 170.

Comercialização de GDDR5[editar | editar código-fonte]

O GDDR5 foi revelado pela Samsung Electronics em julho de 2007. Eles anunciaram que iriam produzir o GDDR5 em massa a partir de janeiro de 2008.[2]

A Hynix Semiconductor introduziu a primeira classe de 60 nm da indústria "1 Gb" (10243 bits) de memória GDDR5 em 2007.[3] Suportava uma largura de banda de 20 GB/s em um barramento de 32 bits, o que permite configurações de memória de 1 GB em 160 GB/s com apenas 8 circuitos em um barramento de 256 bits. No ano seguinte, em 2008, a Hynix superou essa tecnologia com sua memória GDDR5 de classe "1 Gb" de 50nm.

Em novembro de 2007, a Qimonda, um spin-off da Infineon, demonstrou e testou o GDDR5,[4] e lançou um artigo sobre as tecnologias por trás do GDDR5.[5] Em 10 de maio de 2008, a Qimonda anunciou a produção em volume de componentes GDDR5 de 512 Mb classificadso em 3,6 Gbit/s (900 MHz), 4,0 Gbit/s (1 GHz) e 4,5 Gbit/s (1,125Ghz).[6]

Em 20 de novembro de 2009, a Elpida Memory anunciou a inauguração do Munich Design Center da empresa, responsável pelo design e engenharia de Graphics DRAM (GDDR). A Elpida recebeu ativos de design GDDR da Qimonda AG em agosto de 2009 após a falência da Qimonda. O centro de design tem aproximadamente 50 funcionários e está equipado com equipamentos de teste de memória de alta velocidade para uso no design, desenvolvimento e avaliação de memória gráfica.[7][8] Em 31 de julho de 2013, a Elpida tornou-se uma subsidiária integral da Micron Technology e com base nos perfis profissionais públicos atuais do LinkedIn, a Micron continua a operar o Centro de Design em Munique.[9]

Hynix 40nm classe "2 Gb" (2 x 10243 bits) GDDR5 foi lançado em 2010. Ele opera a uma velocidade de clock efetiva de 7 GHz e processa até 28 GB/s.[10][11] Os chips de memória GDDR5 de "2 Gb" habilitarão placas gráficas com 2 GB ou mais de memória onboard com largura de banda de pico de 224 GB/s ou maior. Em 25 de junho de 2008, a AMD se tornou a primeira empresa a lançar produtos usando memória GDDR5 com sua série de placs de vídeo Radeon HD 4870, incorporando módulos de memória de 512 Mb da Qimonda com largura de banda de 3,6 Gbit/s.[12][13]

Em junho de 2010, a Elpida Memory anunciou a solução de memória de 2 Gb GDDR5 da empresa, que foi desenvolvida no Munich Design Center da empresa. O novo chip pode trabalhar com velocidade de clock efetiva de até 7 Ghz e será usado em placas gráficas e outros aplicativos de memória de alta largura de banda.[14]

Os componentes GDDR5 de "4 Gb" (4 x 10243 bits) foram disponibilizados no terceiro trimestre de 2013. Inicialmente lançado pela Hynix, a Micron Technology acompanhou rapidamente o lançamento de sua implementação em 2014. Em 20 de fevereiro de 2013, foi anunciado que o PlayStation 4 usaria dezesseis chips de memória GDDR5 de 4 Gb para um total de 8 GB de GDDR5 @ 176 Gbit/s (CK 1,375 GHz e WCK 2,75 GHz) como sistema combinado e RAM gráfica para uso com seu sistema com tecnologia AMD em um chip que compreende 8 núcleos Jaguar, processadores shader 1152 GCN e AMD TrueAudio.[15] Desmontagens de produtos posteriomente configurou a implementação de memória GDDR5 baseada em 4 Gb no PlayStation 4.[16][17]

Em fevereiro de 2014, como resultado da aquisição da Elpida, a Micron Technology adicionou produtos GDDR5 de 2 Gb e 4 Gb ao protfólio de soluções de memória gráfica da empresa.[18]

Em 15 de janeiro de 2015, a Samsung anunciou em um comunicado à imprensa que havia começado a produtação em massa de chips de memória "8 Gb" (8 x 10243 bits) GDDR5 com base em um processo de fabricação de 20 nm. Para atender à demanda de telas de resolução mais alta (como 4K) se tornando mais convencionais, chips de maior densidade são necessários para facilitar buffers de quadros maiores para computação gráfica intensiva, ou seja, jogos de PC e outras renderizações 3D. O aumento da largura de banda dos novos módulos de alta densidade equivale a 8 Gbit/s por pino x 170 pinos no pacote BGA x 32 bits por ciclo de E/S, ou 256 Gbit/s de largura de banda efetiva por chip.[19]

Em 6 de janeiro de 2015, o presidente da Micron Technology, Mark Adams anunciou a amostragem bem-sucedida de 8 Gb GDDR5 na teleconferência de resultados fiscais do primeiro tirmestre de 2015 da empresa.[20][21] A empresa então anunciou, em 25 de janeiro de 2015, que havia iniciado as remessas comerciais de GDDR5 usando uma tecnologia de processo de 20 nm.[22][23][24] O anúncio formal do GDDR5 de 8 Gb da Micron apareceu na forma de uma postagem de blog de Kristopher Kido no site da empresa em 1º de setembro de 2015.[25][26]

GDDR5X[editar | editar código-fonte]

Em janeiro de 2016, a JEDEC padronizou GDDR5X SGRAM.[27] GDDR5X visa uma taxa de tranferência de 10 a 14 Gbit/s por pino, o dobro do GDDR5.[28] Essencialmente, ele fornece ao controlador de memória a opção de usar um modo de taxa de dados dupla que tem uma pré-busca de 8n, ou um modo de taxa de dados quádrupla que tem uma pré-busca de 16n.[29] GDDR5 tem apenas um modo de taxa de dados dupla que tem uma pré-busca de 8n.[30] GDDR5X também usa 190 pinos por chip (190 BGA).[29] Em comparação, o GDDR5 padrão tem 170 pinos por chip; (170 BGA).[30] Portanto, requer um PCB modificado.

Comercialização GGDR5X[editar | editar código-fonte]

GDDR5X no 1080 Ti

A Micron Technology começou a amostrar chips GDDR5X em março de 2016,[31] e começou a produção em massa em maio de 2016.[32]

Nvidia anunciou oficialmente a primeira placa de vídeo usando GDDR5X, o Pascal baseado em GeForce GTX 1080 em 6 de maio de 2016.[33] Mais tarde, a segunda placa gráfica para utilizar GDDR5X, a Nvidia Titan X em 21 de julho de 2016,[34] o GeForce GTX 1080 Ti em 28 de fevereiro de 2017,[35] e Nvidia Titan Xp em 6 de abril de 2017.[36]

Referências

  1. «Micron TN-ED-01: GDDR5 SGRAM Introduction.» (PDF). Consultado em 6 de outubro de 2021. Cópia arquivada (PDF) em 18 de setembro de 2015 
  2. Pancescu, Alexandru (18 de julho de 2007). «Samsung Pushes The GDDR5 Standard Forward». Softpedia. Consultado em 8 de outubro de 2021 
  3. «History: 2000s». SK Hynix. Consultado em 9 de outubro de 2021. Cópia arquivada em 3 de agosto de 2019 
  4. «Qimonda samples GDDR 5». 1 de novembro de 2007. Consultado em 9 de outubro de 2021. Cópia arquivada em 6 de julho de 2008 
  5. Qimonda GDDR5[https://web.archive.org/web/20180727150022/http://www.hwstation.net/img/news/allegati/Qimonda_GDDR5_whitepaper.pdf Arquivado em 2018-07-27 no Wayback Machine.] White Paper
  6. «GDDR5 in Production, New Round of Graphics Cards War Imminent». 10 de maio de 2008. Consultado em 10 de outubro de 2021. Cópia arquivada em 12 de maio de 2008 
  7. Topalov, Milan. «Elpida officially opens Munich Design Center». www.fabtech.org. Consultado em 10 de outubro de 2021. Cópia arquivada em 17 de janeiro de 2016 
  8. «Elpida Opens High Speed DRAM Test Laboratory at Munich Design Center | Business Wire». www.businesswire.com. Consultado em 10 de outubro de 2021. Cópia arquivada em 17 de janeiro de 2016 
  9. «Micron (MU) Completes Elpida Memory, Rexchip Purchases». Consultado em 10 de outubro de 2021 
  10. Hynix 1H '11 Product Catalog, page 8. Arquivado em 2014-03-13 no Wayback Machine. acessado 10 de outubro de 2021.
  11. Hynix H5GQ2H24AFR Product Overview. Arquivado em 2014-07-23 no Wayback Machine. acessado 10 de outubro de 2021.
  12. «Qimonda Press Release». 21 de maio de 2008. Consultado em 10 de outubro de 2021. Cópia arquivada em 16 de setembro de 2008 
  13. «AMD Press Release». 25 de junho de 2008. Consultado em 10 de outubro de 2021. Cópia arquivada em 3 de agosto de 2003 
  14. Pop, Sebastian. «Elpida Starts Making GDDR5 Graphics Memory, Delivers 2Gb Chip». Consultado em 10 de outubro de 2021 
  15. «Interview with PS4 system architect». 1 de abril de 2013. Cópia arquivada em 11 de novembro de 2013 
  16. «PlayStation 4 Teardown». Consultado em 10 de outubro de 2021 
  17. teardown.com. «Sony PlayStation 4 Teardown : Board & Chip Shots and Images (Digital Home Teardown)». www.techinsights.com. Consultado em 10 de outubro de 2021. Cópia arquivada em 17 de janeiro de 2016 
  18. «Micron Technology, Inc.—GDDR5 | DRAM». www.micron.com. Consultado em 12 de outubro de 2021. Arquivado do original em 20 de março de 2016 
  19. «Samsung Electronics Starts Mass Producing Industry's First 8-Gigabit Graphics DRAM (GDDR5)». 15 de janeiro de 2015. Cópia arquivada em 29 de outubro de 2015 
  20. «Micron Technology's (MU) CEO Mark Durcan on Q1 2015 Results—Earnings Call Transcript». Seeking Alpha. Consultado em 12 de outubro de 2021 
  21. «Micron: We are sampling 8Gb GDDR5 for 8GB graphics cards». Consultado em 12 de outubro de 2021 
  22. «Micron Technology's (MU) CEO Mark Durcan on Q3 2015 Results—Earnings Call Transcript». Seeking Alpha. Consultado em 12 de outubro de 2021 
  23. «Micron begins commercial shipments of 20nm GDDR5 chips». Consultado em 12 de outubro de 2021 
  24. «Micron delivers GDDR5 memory on 20 nm». www.hitechreview.com. Consultado em 12 de outubro de 2021 
  25. «Micron Starts Shipping 8Gb GDDR5 Memory For Next Generation Graphics Cards | HotHardware». Consultado em 12 de outubro de 2021 
  26. «Micron Technology, Inc.—Next-Gen Graphics Products Get Extreme Speed From Latest Graphics Memory Solutions». www.micron.com. Consultado em 12 de outubro de 2021. Cópia arquivada em 7 de setembro de 2015 
  27. «JEDEC Announces Publication of GDDR5X Graphics Memory Standard». JEDEC. 26 de janeiro de 2016. Consultado em 13 de outubro de 2021 
  28. «JEDEC Publishes GDDR5X Specifications – Double the Bandwidth of GDDR5 With Lowered Power Consumption». Consultado em 13 de outubro de 2021 
  29. a b «GDDR5X SGRAM: MT58K256M32 – 16 Meg x 32 I/O x 16 banks, 32 Meg x 16 I/O x 16 banks» (PDF). Micron Technology. Maio de 2016. Consultado em 13 de outubro de 2021. Cópia arquivada (PDF) em 24 de setembro de 2016 
  30. a b «GDDR5 SGRAM: MT51J256M32 – 16 Meg x 32 I/O x 16 banks, 32 Meg x 16 I/O x 16 banks» (PDF). Micron Technology. Novembro de 2015. Consultado em 13 de outubro de 2021. Cópia arquivada (PDF) em 24 de setembro de 2016 
  31. Shilov, Anton (29 de março de 2016). «Micron Begins to Sample GDDR5X Memory, Unveils Specs of Chips». AnandTech. Consultado em 13 de outubro de 2021 
  32. Shilov, Anton (12 de maio de 2016). «Micron Confirms Mass Production of GDDR5X Memory». AnandTech. Consultado em 13 de outubro de 2021 
  33. Newsroom, NVIDIA. «A Quantum Leap in Gaming: NVIDIA Introduces GeForce GTX 1080». NVIDIA Newsroom Newsroom 
  34. «The New NVIDIA TITAN X: The Ultimate. Period. - The Official NVIDIA Blog». nvidia.com. 21 de julho de 2016 
  35. Newsroom, NVIDIA. «NVIDIA Introduces the Beastly GeForce GTX 1080 Ti -- Fastest Gaming GPU Ever». NVIDIA Newsroom Newsroom 
  36. «The New Titan Is Here: NVIDIA TITAN Xp - NVIDIA Blog». nvidia.com. 6 de abril de 2017