Видеокарта. Что такое GDDR5? Как скорость памяти видеокарты влияет на ее производительность

NVIDIA водит нас за нос! Сравнение видеокарт GT 1030 с памятью GDDR5 и DDR4

На рынке сегодня можно встретить две видеокарты с одинаковым названием и по схожей цене, но с абсолютно разной производительностью. Речь идет о GeForce GT 1030 от NVIDIA. Одна часть видеокарт оборудована актуальной GDDR5-памятью, другая - памятью DDR4, которая по своим характеристикам и производительности является старьем из прошлого. Об удивительной политике NVIDIA, вводящей в заблуждение, мы и рассказываем сегодня.

Весной 2017 года без особой помпы на виртуальных прилавках появилась видеокарта GeForce GT 1030 с памятью GDDR5 из ультрабюджетного сегмента. Она находится примерно на заднем крае прогресса и предназначена для самых дешевых сборок, где и игры-то особо не рассчитывают запускать. Хотя для нетребовательного гейминга при разрешении Full HD эта видеокарта подходит.

Весной 2018 года тише и скромнее вышла еще одна видеокарта GeForce GT 1030. Слегка модифицированная. Она комплектуется другим типом памяти (DDR4), который позволил незначительно, но удешевить видеокарту.

Как вы можете видеть, в нашем каталоге разница в цене между двумя GT 1030 от одного и того же производителя составляет 14 рублей. На старте производители объявляли, что новинка будет на $10 дешевле на всех рынках. Копейки? Однако тот неискушенный обыватель, который не разбирается в тонкостях цифро-буквенных обозначений видеокарт, может подумать, что разница между двумя этими моделями в производительности будет примерно равна их разнице в стоимости. Почему бы тогда не сэкономить? Здесь-то и кроется самый цимус истории - по производительности в играх (наиболее наглядный способ оценить разницу) видеокарта GT 1030 2018 года оказывается в два, а местами и в три раза хуже видеокарты 2017 года. И дело именно в пропускной способности их памяти.

Эту разницу мы и продемонстрируем на конкретных видеокартах в некоторых играх, а также воспользуемся поводом разъяснить, как пропускная способность памяти влияет на производительность. Отметим, что в статье фигурируют видеокарты от Palit. Но аналогичная ситуация характерна и для других контрактных производителей, которые работают с NVIDIA (MSI, ASUS и другие), так как они находятся в жесткой зависимости от спецификаций производителя.

Но прежде чем приступить к конкретному разбору, отметим, что изменять в продукте некоторые нюансы - это не преступление. Криминалом попахивает лишь тогда, когда производитель старается целенаправленно запутать покупателя, выпуская две разные видеокарты под одним наименованием. Намного честнее по отношению к пользователям было бы дать видеокарте 2018 года имя GT 1020 или GT 1030 SuperShit Edition. Но NVIDIA почему-то решила подмочить свою репутацию на такой ультрабюджетной мелочи.

Видеоускоритель GT 1030 vs «видеозамедлитель» GT 1030

Для начала представим наших подопытных. Это две видеокарты GT 1030 в исполнении компании Palit. Их нам во временное пользование предоставил интернет-магазин Socket.by , за что мы безмерно ребятам благодарны.

Спецификации с официального сайта NVIDIA

У образца 2017 года частота графического процессора равна 1227 МГц (1468 МГц в режиме Turbo), тогда как у более новой модели - 1151 МГц (1379 МГц). Разница по частотам заметная, но отнюдь не она играет ключевую роль в разбежке по производительности.

Та видеокарта, что вышла в 2017 году, - длиннее, оборудована 2 ГБ памяти GDDR5, которая обладает пропускной способностью в 48 ГБ/с. Вариант 2018 года чуть короче и имеет 2 ГБ памяти DDR4 с пропускной способностью в 16,8 ГБ/с. В обоих случаях ширина шины памяти идентичная - 64 бита, но вот частота работы памяти в живых примерах кардинально разнится: у DDR4 она составляет 1050 МГц, у GDDR5 - 3000 МГц.

По итогу дряхлая пропускная способность DDR4 на видеокарте GT 1030 сравнима с устаревшей скоростью видеопамяти, которая применялась на устройствах 4-6-летней давности.

Практика тестов

Нагляднее всего разница между двумя типами памяти в графических приложениях видна в играх. Мы вставили видеокарту GT 1030 GDDR5 в компьютер с Intel Core i-5 4690 и 8 ГБ оперативной памяти и прогнали ее на нескольких играх в разрешении Full HD. Затем то же самое и на тех же настройках графики сделали с видеокартой GT 1030 DDR4.

Специальный бенчмарк World of Tanks Encore на средних настройках графики в первом случае выдал нам в среднем 82 кадра в секунду, во втором - 37 кадров в секунду. Разница более чем в два раза.

В игре «Ведьмак 3» на самых низких настройках графики видеокарта с GDDR5 демонстрирует в среднем 34 кадра в секунду (в Новиграде), видеокарта с DDR4 - в среднем 17 кадров в секунду. И если в первом случае кое-как с микрофризами играть еще можно, то во втором придется понижать разрешение картинки.

В PUBG на низких настройках средний FPS в первом случае составил 55 кадров в секунду, во втором - 33 кадра в секунду. При этом просадки были куда более заметными и некомфортными.

Игра Rocket League на средних настройках оказалась не по зубам видеокарте с памятью DDR4 - средний FPS составил 23 кадра в секунду, тогда как GT 1030 с GDDR5 продемонстрировала 51 кадр в секунду.

Проект Dark Souls 3 на минимальных настройках оказался неиграбельным на видеокарте GT 1030 DDR4 - всего 17 кадров в секунду. Пациент же с памятью GDDR5 продемонстрировал 37 кадров в секунду.

Лучший инди-платформер прошлого года Hollow Knight в случае с памятью GDDR5 шел со средним FPS, равным 136, тогда как на более новой видеокарте можно рассчитывать на 67 кадров в секунду.

Игра Overwatch прекрасно оптимизирована и на «затычке» с GDDR5-памятью демонстрирует 87 кадров в секунду при низких настройках. А вот «затычка» с DDR4-памятью из прошлого смогла показать лишь 36 кадров в секунду.

Немного о пропускной способности памяти

Видеокарты находятся в экстремальной зависимости от скорости памяти. Не припоминается случая, чтобы на рынке видеокарту, сперва выходившую с актуальной памятью GDDR5, со временем подменили на «обрубок» с памятью DDR4. Хотя за всю историю индустрии бывали случаи, когда производители устанавливали на видеокарты память большего объема, но более старого типа, с низкой пропускной способностью. И тем самым вводили в заблуждение потребителей. Так уж устроены геймеры, что почему-то в первую очередь смотрят именно на объем памяти, а не на ее частоту или ширину шины. Хотя это - одни из самых важных параметров, которые влияют на производительность.

На заре компьютерной индустрии производители видеокарт особо не выбирали, какую память им использовать для своих устройств: скорость традиционной оперативной памяти их вполне устраивала. Но со временем росли разрешения мониторов, усложнялась графика и улучшались текстуры. Скоростей ОЗУ для подпитки видеокарт данными для обработки уже было недостаточно. От DDR2-памяти со временем отпочковалась GDDR3 (Graphics Double Data Rate). Впервые в коммерческом продукте ее использовали в видеокарте от NVIDIA в 2004 году. Технологической базой для данного типа памяти стала оперативная память DDR2, но с уменьшенными требованиями по питанию, рассеиванию тепла и соответствующая требованиям работы с графикой. Этот тип памяти применялся в видеокартах как для компьютеров, так и для консолей актуального поколения (PS3, Xbox 360, Wii).

Частоты видеопамяти росли, появилась GDDR4 (не получила широкого распространения), а затем в 2008 году - и GDDR5. С тех пор особых прорывов не было. Например, нынешняя GTX 1070 с этим типом памяти при шине в 256 бит демонстрирует пропускную способность в 256 ГБ/с. Лишь в 2016 году для топовых решений NVIDIA (GeForce GTX 1080) были задействованы чипы памяти GDDR5X, которые вдвое превзошли предшественника по пропускной способности. Таким образом, флагманы GeForce GTX 1080 Ti и GTX 1080 демонстрируют скорость памяти на уровне 484 ГБ/с (шина - 352 бита) и 320 ГБ/с (шина - 256 бит) соответственно.

Ширина шины памяти в данном случае - это ширина канала, который соединяет память и графический процессор. Битностью характеризуется возможность этого мостика подавать процессору как можно больше данных за единицу времени. Чем больше шина, тем производительнее и дороже будет видеокарта.

DDR4, в свою очередь, отлично чувствует себя как оперативная память, но ее пропускная способность в качестве графической памяти оставляет желать лучшего. Это практически технологии давно ушедших дней, сравнимые по производительности с памятью DDR3 в бюджетных видеокартах GeForce 600-й или 700-й серии.

Благодарим за предоставленные комплектующие интернет-магазин

Как видим из определений, разница между GDDR3 и GDDR5 заключается в технических особенностях каждого типа видеопамяти. Соответствие разным поколениям ОЗУ SDRAM создает основной набор отличий. GDDR - память графических систем, у которых имеется графический , и она физически распаивается на плате, а не расширяется дискретными планками. В остальном GDDR и DDR схожи, только с поправкой на поколения. Так, GDDR3 в работе идентична DDR2, а GDDR5 - DDR3.

Максимальная эффективная частота передачи данных у памяти GDDR3 составляет 2,5 ГГц, у GDDR5 - 3,6 ГГц, так что в ресурсоемких приложениях пятое поколение видеопамяти показывает заведомо лучшие результаты, естественно, при равенстве условий. За один такт GDDR5 передает вдвое больше бит данных, чем GDDR3: 4 против 2. Особенностью этого типа памяти можно считать и разделение частот передачи данных: за один такт передаются 2 бита адресов и команд на частоте CK и 4 бита данных на частоте WCK. Еще одно важное техническое отличие - напряжение питания: третье поколение требует 2 В, тогда как пятому достаточно 1,5 В. Так что GDDR5 представляется более энергоэкономичной и быстрой.

С GDDR3 поступили в продажу в 2004 году и до сих пор остаются ходовым товаром с поправкой на обновления линеек. Видеокарты с GDDR5 появились на прилавках магазинов в 2008 году, и на сегодняшний день практически весь сегмент hi-end снабжен этим типом памяти. При равенстве объема памяти и функциональных возможностей видеокарты GDDR5 несколько дороже GDDR3.

• GDDR2(DDR2) – представляет собой самую обычную DDR2, выполненную в другом корпусе для достижения более высоких тактовых частот при работе в составе видеокарты. Впервые был использован в видеокарте GeForce FX5800Ultra, в настоящее время применяется только в видеокартах начального уровня
• GDDR3 – электрические отличия от GDDR2 носят принципиальный характер и заключаются в наличии внутренней терминации и других усовершенствований, но к DDR3 эта память никакого отношения не имеет, поскольку по прежнему осуществляется четырёхкратная внутренняя предвыборка подобно DDR2 (т.е. сами ячейки памяти работают на вчетверо меньшей частоте, чем эффективная частота передачи данных, а тактовая частота интерфейса (которую обычно и считают тактовой частотой памяти) соответственно вдвое меньше этой частоты (также аналогично "обычной" DDR2).
  Несмотря на относительную "древность"(Впервые был использован в GeForce 6800Ultra), данный тип памяти до сих пор является основным для видеокарт nVidia (Включая новейшую GeForce GTX 285), а также применяется в качестве унифицированной оперативной памяти в игровой консоли Xbox360.
• GDDR4 - отличается от GDDR3 в первую очередь наличием восьмикратной предвыборки, подобно «обычной» DDR3, и, следовательно, способностью работать на ещё больших тактовых частотах при одинаковой технологии изготовления. В настоящее время данный тип памяти практически снят с производства и заменён GDDR5. Применялся ограниченно и только в видеокартах ATI, в первую очередь - в Radeon HD3870.
• GDDR5 - cамый современный и самый быстрый тип видеопамяти, радикальное отличие от GDDR4 заключается в раздельном тактировании линий передачи данных и адресов - адреса передаются в режиме DDR (Double Data Rate) на частоте CK, а данные передаются в режиме DDR на частоте WCK, которая в два раза выше первой, т.е. за один такт такая память передает 2 бита адресов и 4 бита данных. Также GDDR5 память отличается наличием эффективных средств снижения энергопотребления, и сейчас используется во всех производительных видеокартах AMD и nVidia. Кстати, эти производители указывают разные частоты для памяти - Nvidia указывает частоту WCK, а AMD - частоту CK.

TheDifference.ru определил, что отличие GDDR3 от GDDR5 заключается в следующем:

1. GDDR5 - последнее поколение графической памяти стандарта DDR SDRAM.
2. GDDR5 быстрее, чем GDDR3.
3. GDDR3 соответствует типу памяти DDR2, GDDR5 соответствует DDR3.
4. Максимальная эффективная частота GDDR5 выше.
5. GDDR5 энергоэкономичнее, чем GDDR3.
6. Видеокарты с GDDR5 дороже и принадлежат к среднему и высшему сегментам.

Сразу заметим, что искать отличия между DDR3 и DDR5 — дело бестолковое, потому как стандарта DDR5 в природе и планах не существует. Более того, в отношениях этих аббревиатур, обозначающих стандарты оперативной памяти, клубок путаницы только растет, потому как несуществующий физически DDR5 прекрасно существует на страницах каталогов комплектующих, в интернет-обсуждениях или ревью к играм. Чем отличается DDR3 от DDR5 В действительности же сравнивать между собой имеет смысл стандарты GDDR3 и GDDR5 — два поколения оперативной видеопамяти. DDR3 же — тип ОЗУ, на котором основан DDR5, то есть как бы родоначальник. Итак, GDDR3 и GDDR5 — есть ли разница?

GDDR3 — тип видеопамяти, технологически соответствующий типу оперативной памяти DDR2 SDRAM, но с более высокой эффективной частотой.
GDDR5 — тип видеопамяти, технологически соответствующий типу оперативной памяти DDR3 SDRAM.

Сравнение GDDR3 и GDDR5

Как видим из определений, разница между GDDR3 и GDDR5 заключается в технических особенностях каждого типа видеопамяти. Соответствие разным поколениям ОЗУ SDRAM создает основной набор отличий. GDDR — память графических систем, у которых имеется графический процессор, и она физически распаивается на плате, а не расширяется дискретными планками. В остальном GDDR и DDR схожи, только с поправкой на поколения. Так, GDDR3 в работе идентична DDR2, а GDDR5 — DDR3.
Максимальная эффективная частота передачи данных у памяти GDDR3 составляет 2,5 ГГц, у GDDR5 — 3,6 ГГц, так что в ресурсоемких приложениях пятое поколение видеопамяти показывает заведомо лучшие результаты, естественно, при равенстве условий. За один такт GDDR5 передает вдвое больше бит данных, чем GDDR3: 4 против 2. Особенностью этого типа памяти можно считать и разделение частот передачи данных: за один такт передаются 2 бита адресов и команд на частоте CK и 4 бита данных на частоте WCK. Еще одно важное техническое отличие — напряжение питания: третье поколение требует 2 В, тогда как пятому достаточно 1,5 В. Так что GDDR5 представляется более энергоэкономичной и быстрой.
Видеокарты с GDDR3 поступили в продажу в 2004 году и до сих пор остаются ходовым товаром с поправкой на обновления линеек. Видеокарты с GDDR5 появились на прилавках магазинов в 2008 году, и на сегодняшний день практически весь сегмент hi-end снабжен этим типом памяти. При равенстве объема памяти и функциональных возможностей видеокарты GDDR5 несколько дороже GDDR3.

Чем отличается DDR3 от DDR5

GDDR5 — последнее поколение графической памяти стандарта DDR SDRAM.
GDDR5 быстрее, чем GDDR3.
GDDR3 соответствует типу памяти DDR2, GDDR5 соответствует DDR3.
Максимальная эффективная частота GDDR5 выше.
GDDR5 энергоэкономичнее, чем GDDR3.
Видеокарты с GDDR5 дороже и принадлежат к среднему и высшему сегментам.

В старых видеокартах использовался тип памяти SDR , который имел одинарную скоростью передачи данных. В современных видеокартах используются память типа DDR или GDDR данные передаются в 2 или в 4 раза больше объемов данных при той же частоте, поэтому рабочую частоту умножают на 2 или на 4.

В продаже можно встретить видеокарты с различными типами видеопамяти.

Для дешевых видеокарт, класса low-end, используется тип GDDR2. Такие видеокарты маломощные и для современных игр подходят с трудом.

Для игрового компьютера нужно выбирать видеокарту с типом GDDR3 (если ), а лучше всего конечно с GDDR4/5 .

Впервые память DDR2 использовалась в видеокарте NVIDIA GeForce FX 5800 Ultra. Хотя память была чем-то средним между DDR и DDR2.

GDDR3 память была разработана специально для видеокарт, она имела те же характеристики, что и DDR2, однако с уменьшенным потреблением и тепловыделением, это позволило проектировать платы, с более высокими рабочими частотами. А значит, повышалась производительность и упрощалась система охлаждения.

Впервые DDR3 была установлена на модифицированную NVIDIA GeForce FX 5700 Ultra, а после в GeForce 6800 Ultra. Хотя стандарт был разработан инженерами ATI совместно с JEDEC, впервые его использовала компания nVidia. Сама ATI начала использовать этот тип памяти в серии Radeon X800. Также GDDR3 использовался в игровых приставках PlayStation 3 и Xbox 360

GDDR4 работала почти в 2 раза быстрее, чем предыдущая GDDR3. Технически она не сильно отличалась от GDDR3. Главными особенностями стало то, что GDDR4 имела повышенные рабочие частоты и уменьшенное энергопотребление – примерно в три раза меньше, чем у GDDR3.

X1950 XTX стала первой видеокартой, на которую были установлены чипы GDDR4. nVidia не использовала этот тип памяти вообще. Да и у ATI этот тип памяти не пользовался особой популярностью, снят с производства и заменен GDDR5.

GDDR5 — самый быстрый тип видеопамяти, который применяется в видеокартах hi-end класса, работающий на учетверённой частоте до 5 ГГц (хотя теоретически до 7 ГГц). Это дало возможность повысить пропускную способность до 120 ГБ/с при использовании 256-битного интерфейса. Для примера: чтобы повысить пропускную способность у памяти типа GDDR3 или GDDR4, нужно было использовать шину шириной 512 бит. При использывании GDDR5 производительность увеличивается вдвое, при меньших размерах самого чипа и с меньшими затратами энергии.

Развитие памяти видеокарты

	GDDR	GDDR2	GDDR3	GDDR4			GDDR5
				Nvidia	ATI
Год массового выпуска	2001	2003	2004	2006		2006		2008
Макс. Частота	200 MHz	500 MHz	900 MHz	1.2 GHz		1.4 GHz		5 GHz
Конфигурация	4 Mx32	4 Mx32	8 Mx32	8 Mx32		16Mx32		32Mx32
Ширина буфера	2n	4n	4n	4n		8n		8n
Напряжение	2.5 V	2.5 V	1.8 V	1.8 V		1.8 V		1.5 V