VRAM: 무엇이고, 어떤 용도로 사용되나요?

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La VRAM 또는 비디오 RAM 메모리 그래픽 작업에 사용되는 컴퓨터에서 가장 중요한 요소 중 하나입니다. GPU에서 끌어낼 수 있는 성능은 주로 여기에 달려 있습니다. 이러한 이유로 이 글에서는 이 메모리가 지닌 비밀과 그 본질을 탐구하는 데 전념하겠습니다.

다음 내용도 읽어보시면 좋을 것 같습니다.

• GPU 아키텍처: Intel, AMD, NVIDIA의 차이점
• GPU 가상화: 그것이 무엇인가

GPU: 그래픽을 위한 "CPU"

그래픽 카드에 관해서는 잘 알고 계시겠지만, 그것은 그 자체로 마더보드와 거의 같습니다. 여기에는 중앙 처리 장치, 즉 그래픽 전용 GPU가 있습니다. RAM, 이 경우 이 기사에서 더 자세히 살펴보게 될 VRAM, 펌웨어 또는 BIOS, ASUS, Gigabyte, ASRock, MSI 등과 같이 마더보드 분야에서도 경험이 있는 제조업체가 제조한 PCB 자체가 여기에 해당합니다.

인 경우 iGPU 또는 통합 GPU이 경우, GPU용으로 예약된 RAM의 일부를 공유하고 나머지는 CPU에서 사용합니다. 따라서 이 메인 메모리 부분은 GDDR과 정확히 동일한 특성을 가지고 있지는 않지만 iGPU의 VRAM으로 간주될 수 있습니다.

VRAM 대 RAM

La VRAM은 RAM과 유사한 물리적 메모리의 한 유형입니다.경우에 따라 RAM은 그래픽 용도로도 사용됩니다. 예를 들어 iGPU에서는 RAM을 CPU와 공유합니다. 하지만 GPU와 CPU의 요구 사항은 다릅니다. GPU는 관리하는 코어 수와 SIMD 스트림을 사용하는 그래픽 처리처럼 대량의 데이터를 처리하는 데 필요한 병렬 처리로 인해 더 높은 지연 시간, 대역폭, 속도가 필요합니다. 이러한 경우, 주 메모리의 일부가 GPU 전용으로 예약되어 CPU의 성능이 제한될 수 있습니다.

GPU의 요구사항을 충족하기 위해 개발되었습니다. GPU에 특별히 최적화된 RAM 버전GDDR이라고도 합니다. GDDR은 기존 DDR RAM을 기반으로 하지만, GPU의 대역폭, 속도, 지연 시간 요구를 충족하기 위해 버스와 속도가 크게 향상되었습니다.

모바일 기기, 최신 게임 콘솔, Apple M 시리즈 프로세서와 같은 일부 시스템에서는 통합 메모리(Unified Memory)라는 통합 메모리 시스템이 사용됩니다. 이러한 시스템에서는 CPU와 GPU가 동일한 RAM 주소 공간을 공유하므로 CPU와 GPU에 동일한 데이터 세트 사본을 저장할 필요가 없습니다. RAM GPU의 대역폭과 속도 요구 사항을 충족하도록 최적화되지 않았기 때문에 일부 시스템에서는 통합 RAM 대신 GDDR5를 직접 사용합니다. 이는 Sony PlayStation XNUMX의 AMD APU의 경우와 같습니다. 이를 통해 GPU에 맞게 메모리를 최적화할 수 있습니다.

GDDR과 DDR의 차이점

DDR은 CPU에서 사용되고, 앞서 언급했듯이 어떤 경우에는 iGPU에서도 사용되는 반면, GDDR은 GPU용으로 특별히 설계된 메모리입니다.

• DDR(듀얼 데이터 전송 속도): SDRAM(Synchronous Dynamic Random Access Memory)의 한 유형으로, CPU가 실행해야 하는 프로그램의 모든 데이터와 명령어를 저장하는 데 사용됩니다. iGPU의 경우, 이 메모리의 일부가 GPU용으로 예약되어 있습니다. 일부 아키텍처에서는 CPU가 접근할 수 없지만, HSA 시스템처럼 통합 메모리인 경우도 있습니다. 또한, CPU의 주 메모리인 RAM은 DIMM과 같은 모듈 형태로 구현되거나 PCB 자체에 납땜될 수도 있습니다.
• GDDR(그래픽 DDR): 이 또한 SDRAM 셀을 사용하는 메모리 칩이며, DDR 규격을 기반으로 합니다. 일반적으로 SK 하이닉스, 마이크론, 삼성 등 동일한 제조업체에서 제조합니다. 하지만 이 경우 GPU에서만 접근 가능하며, CPU보다 병렬 처리 능력이 높은 처리 장치인 GPU의 요구를 충족하기 위해 DDR과는 일부 차이점이 있습니다. 반면, 이 경우에는 항상 PCB에 납땜됩니다.

요컨대, 주요 차이점 두 가지 유형의 메모리 사이에는 다음이 있습니다.

명세서s	DDR	GDDR
대역폭	Bajo	높은
에너지 소비	높음	높음
난방	더 높은	낮 춥니 다
공연	높음	높음
생산 능력	높음	높음
클럭 주파수	높음	높음
코스테	적게	더 보기

VRAM 메모리란 무엇인가요?

필요한 용량에 대해 이야기하기에 앞서 VRAM이 무엇이고 시스템에서 어떤 기능을 하는지 이해하는 것이 중요합니다. VRAM(비디오 RAM) CPU RAM과 유사하지만 GPU 전용으로 사용되는 랜덤 액세스 메모리입니다. 이 메모리는 모니터에서 픽셀, 텍스처, 메시 및 기타 프레임 버퍼 요소를 렌더링하는 데 필요한 데이터를 저장합니다. 많은 시스템에서 VRAM은 프로그래머에게 매핑되거나 표시되지 않기 때문에 기존 RAM과 같은 방식으로 액세스할 수 없다는 점을 언급하는 것이 중요합니다.

GPU도 필요하다는 점을 명심하는 것이 중요합니다. CPU로부터 정보를 받다예를 들어, 그래픽 처리를 위한 물체의 위치나 물리 데이터 등이 있습니다. 따라서 결과뿐만 아니라 이러한 필수 데이터도 VRAM에 저장됩니다.

VRAM의 역사

Frederick Dill, Daniel Ling 및 Richard Matick 그들은 IBM 연구 센터에서 근무하면서 VRAM을 발명했습니다. 하지만 당시에는 특허가 등록되지 않았고, 5년 후가 되어서야 비로소 특허를 받았습니다. 그리고 1986년이 되어서야 IBM PC RT의 그래픽 어댑터에 처음으로 상용 PC에 사용되었습니다.

이 PC 출시 이후 듀얼 포트 VRAM 메모리의 생산 비용이 낮아져 다른 제조업체들이 자사의 그래픽 가속 제품이나 그래픽 카드에 듀얼 포트 VRAM 메모리를 사용할 수 있게 되었습니다. 이는 변곡점 그래픽 분야에서는 속도와 품질이 오늘날까지 향상되었습니다. 그러나 이를 대체하려는 시도가 있었습니다. HBM하지만 이 메모리는 가격이 더 비싸고 용량도 제한적이어서 PC 세계에서 성공을 거두지 못했습니다.

VRAM의 종류

역사를 통틀어 다음과 같은 일들이 있었습니다. 다양한 유형의 VRAM을 개발했습니다. 오늘날 많은 사람들은 GDDR4, GDDR5 또는 GDDR6와 같은 최신 버전만 기억합니다.

• 소닉: SAM 메모리는 아날로그 포트만 있는 구형 모니터에 연결하는 데 필요한 디지털-아날로그 신호 변환에 필요한 데이터를 저장하기 위해 일부 구형 그래픽 카드에 사용된 선형 레지스터 유형이었습니다.
• CDRAM(캐시 DRAM): SRAM 정적 메모리와 DRAM 동적 메모리의 기능을 결합한 그래픽 메모리로, 그래픽 가속을 위한 캐시로 사용됩니다. 하지만 이 메모리는 가격이 비싸고 용량이 제한적이었습니다.
• MDRAM 또는 멀티뱅크 DRAM: MoSys Inc.에서 개발한 고속 RAM의 한 유형입니다. 이 메모리는 32KB DRAM 뱅크로 나뉘어 있어 각 뱅크에 개별적으로 접근할 수 있습니다. 이 메모리는 오늘날 더 이상 사용되지 않지만, 한때 Hercules Dynamite 128과 같이 4MB MDRAM을 탑재한 일부 장치에 사용되었습니다.
• 램버스 VRAM: Rambus 회사는 또한 VRAM과 프레임 버퍼 사이의 데이터 흐름을 가속화하는 새로운 버스에 대한 특허를 받았습니다.
• 3D 램미쓰비시는 Z-버퍼 테스트를 위한 계산을 수행할 수 있도록 ALU와 같은 추가 로직을 포함하는 이 그래픽 카드를 개발했습니다. 이 그래픽 카드는 UltraSPARC 프로세서 기반 Sun Microsystems 워크스테이션에 사용되었습니다.
• SGRAM(동기식 그래픽 RAM): 기본적으로 SDRAM 셀을 기반으로 한 VRAM 메모리로 생산 가격은 비교적 낮지만 액세스 포트가 하나뿐입니다. 다만 두 개의 메모리 페이지를 동시에 열면 듀얼 포트 메모리로 작동할 수 있습니다.
• WRAM(Windows RAM): 운영 체제와는 아무런 관련이 없습니다. 두 개의 포트와 높은 대역폭을 갖춘 고성능 VRAM일 뿐입니다. 예를 들어 Number Nine Revolution 3D나 Matrox MGA Millennium 같은 그래픽 카드에 사용되었습니다.
• 확장 또는 공유 RAM공유 메모리: 앞서 언급했듯이 GPU가 통합된 경우 공유 메모리가 사용됩니다. 이는 전용 VRAM이 아니라 CPU와 함께 GPU에서도 사용할 수 있는 DDR 카드입니다. 대부분의 경우, GPU에 할당된 공간의 크기는 BIOS/UEFI에서 변경할 수 있습니다.
• HBM(고대역폭 메모리)HBM은 AMD Radeon Fury 그래픽 카드에 구현된 고속 메모리입니다. GDDR보다 성능이 우수했지만, 가격이 더 비싸고 용량이 제한적이었습니다. 이러한 단점으로 인해 AMD는 결국 GDDR로 전환했지만, HBM은 여전히 ​​고성능 컴퓨팅(HPC) 분야에서 사용되고 있습니다.
• GDDR(그래픽 DDR)GDDR(Graphics Double Data Rate)은 그래픽 카드용으로 특별히 설계된 DDR SDRAM의 한 유형으로, 기존 DDR보다 액세스 시간이 짧고 클럭 주파수가 높습니다. 시간이 지남에 따라 GDDR3, GDDR4, GDDR5, GDDR6 등 여러 세대의 GDDR이 등장했으며, 각 세대마다 속도와 용량이 향상되었습니다.
• GDDRXNVIDIA가 최신 그래픽 카드에 사용하는 GDDR6X가 그 예입니다. 이는 성능 향상을 위해 GDDR6의 개량형으로, 마이크론과 공동 개발했습니다. 가장 주목할 만한 특징 중 하나는 기존 GDDR4처럼 NRZ 대신 데이터 버스에 PAM6 인코딩을 사용한다는 것입니다.

이제 VRAM이 무엇인지, RAM과의 차이점 등을 좀 더 이해하게 되었을 겁니다. 흥미로운 관련 주제를 계속 살펴보겠습니다.

내 VRAM 용량을 확인하는 방법

알고 싶다면 VRAM 메모리는 얼마나 되나요? 그래픽 카드에 있는 경우 다양한 운영 체제에 대해 설명하는 아래 단계를 따르세요.

• 마이크로 소프트 윈도우 10 이상:
  1. 설정을 엽니다.
  2. 창 안에서 시스템으로 이동합니다.
  3. 화면으로 이동하세요.
  4. 그다음은 고급 디스플레이입니다.
  5. 어댑터 속성에서 전용 비디오 메모리가 있는 줄을 볼 수 있습니다.
• GNU/리눅스(우분투):
  1. 배포판의 시스템 환경설정으로 이동하세요.
  2. 이 시스템에 대한 정보를 클릭하세요.
  3. 그런 다음 하드웨어 섹션의 정보를 살펴보면 메모리 양을 확인할 수 있습니다.
• 애플 맥 OS:
  1. 왼쪽 상단의 사과 아이콘을 클릭하세요.
  2. 그런 다음 드롭다운 메뉴에서 이 Mac에 관하여를 선택하세요.
  3. 그래픽 섹션을 확인하세요. Apple M 시리즈라면 나머지 SoC와 통합되어 공유된다는 점을 기억하세요.

또한 사용 타사 도구 컴퓨터의 VRAM 메모리 용량과 세부 정보를 확인하세요. 예를 들어, 다음을 사용하는 것이 좋습니다. TechPowerUp의 GPU-Z Microsoft Windows에서 사용 가능합니다. 앱을 다운로드한 후 실행하여 그래픽 카드 탭의 메모리 크기 섹션을 확인하세요.

VRAM을 늘릴 수 있나요?

이 질문에 답하는 것은 그렇게 간단하지 않습니다. 각각의 특정 사례를 분석해야 합니다.예를 들어, 다음 사항을 참고할 수 있습니다.

• 당신은 전용 그래픽 카드가 있는 PC 또는 dGPU:
  • 데스크탑인 경우 VRAM을 확장하려면 그래픽 카드를 더 높은 사양으로 업그레이드해야 합니다.
  • 전용 그래픽 카드가 있는 노트북의 경우, 칩이 마더보드에 납땜되어 있기 때문에 VRAM 용량을 변경할 수 없습니다. 일부 노트북에는 MXM 유형 모듈이 있는데, 이 경우 그래픽 카드 모듈도 더 좋은 품질의 모듈로 교체해야 하지만, 일반적으로 선택 가능한 옵션은 많지 않습니다.
• 네가 iGPU가 있는 PC 또는 노트북 Intel 또는 AMD APU나 일부 ARM SoC 등에 탑재된 것과 같은 다른 내장형 iGPU를 사용하는 경우, 경우에 따라 GPU와 공유되는 RAM 용량을 변경할 수 있습니다. 이를 위해 다음과 같은 여러 가지 방법을 사용할 수 있습니다.
  • 일부 시스템은 BIOS/UEFI에서 GPU에 할당된 공유 RAM 용량을 수정하는 것을 지원합니다.:
    1. 설정 메뉴에 접근합니다.
    2. 그런 다음 펌웨어 브랜드에 따라 고급 기능이나 칩셋 등과 같은 탭이 있습니다.
    3. 그래픽 구성이나 비디오 구성 또는 이와 유사한 것 내에서.
    4. VGA 메모리 크기나 VRAM 크기와 같은 옵션을 찾아 조정하세요. 이는 설치된 RAM 용량에 따라 달라집니다. 예를 들어, RAM이 4GB이면 512MB, 8GB이면 1GB, 16GB이면 2GB를 그래픽 카드에 사용할 수 있습니다.
  • Windows 레지스트리에서도 수정할 수 있습니다. 다음 단계를 따르세요.
    1. Windows + R을 누르세요.
    2. regedit를 입력하고 ENTER를 누릅니다.
    3. HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Intel 또는 AMD(사용자의 경우에 따라 다름) 항목을 찾으세요.
    4. Intel 또는 AMD를 마우스 오른쪽 버튼으로 클릭하세요.
    5. 새로 만들기를 선택하세요.
    6. 그 다음은 키.
    7. GMM이라고 부르자.
    8. DedicatedSegmentSize를 사용하고 10진수 값을 할당해야 합니다. 이 값은 할당할 메모리 양을 지정합니다.
    9. 마지막으로 시스템을 재부팅하세요.
• 네가 전용 GPU가 있는 Mac:
  • AMD 또는 NVIDIA(이전 모델)인 경우, 더 많은 VRAM을 갖춘 지원 모델로 그래픽 카드를 교체할 수 있습니다(가능한 경우).
  • 전용 GPU가 장착된 MacBook의 경우 다른 노트북처럼 마더보드에 납땜되어 있으므로 교체할 수 없습니다.
• 네가 iGPU가 있는 Mac
  • Intel iGPU인 경우 그래픽에 할당된 메모리를 늘릴 수 없습니다.
  • Apple M 시리즈를 사용하는 경우 통합 메모리가 내장되어 있고 구매한 SoC 모델용이기 때문에 변경할 수 없습니다.
• 또한 다음을 활용할 수도 있습니다. 외부 GPU일부 노트북 시스템이 지원하고, 이 eGPU는 Thunderbolt를 통해 연결되는 것과 마찬가지로 더 높은 VRAM을 가지고 있습니다.
• 데스크톱 컴퓨터의 경우 다음을 사용하는 대안이 있습니다. 다중 GPU 구성PCIe x16 슬롯이 있다면 두 번째 그래픽 카드를 추가해서 함께 작동시킬 수 있습니다.

해상도에 따라 필요한 메모리는 어떻게 계산됩니까?

당신은 알고 있을 수도 있습니다 VRAM 메모리 양 각 화면 해상도에 필요한 프레임 버퍼 크기는 어떻게 계산되는지 아시나요? 일반적인 예로는 1920x1080 픽셀의 FullHD 해상도와 32비트 색상에 필요한 프레임 버퍼 크기를 계산하는 것입니다.

• 1920×1080 = 화면의 총 픽셀 수는 2073600개입니다.
• 2073600 x 32비트 = 66355200비트
• 66355200 / 8 = 8294400바이트
• 8294400 / 1024 = 8100KB
• 8100 / 1024 = 7,9MB

사실 8MB VRAM 단일 이미지를 Full HD 해상도로 표시할 수는 있지만, 현실 세계의 동적 그래픽에는 충분하지 않습니다. 렌더링 텍스처의 다른 값과 복사본을 많이 저장해야 하므로 더 큰 용량이 필요합니다. 또한, 데이터를 두 배 또는 세 배로 복사하면 더 많은 용량이 필요할 수 있습니다. 따라서 최적의 그래픽 성능과 원활한 게임 환경을 보장하기 위해서는 최신 VRAM 용량이 필수적입니다. GPU는 CPU에서 텍스처를 반복적으로 전송하는 것을 방지하기 위해 렌더링 텍스처의 내부 복사본과 변환된 복사본을 저장할 수도 있습니다.

그래픽 카드에 있는 VRAM 메모리의 양은 다음과 같습니다. 비디오 게임 및 그래픽 애플리케이션에서 좋은 성능을 달성하는 데 필수적입니다.사용 가능한 메모리 용량이 이미지 품질, 로딩 시간, 그리고 처리 가능한 해상도를 결정하기 때문입니다. 그래픽 카드에 충분한 VRAM이 없으면 VRAM이 빠르게 가득 차 성능이 크게 저하됩니다. 많은 사람들이 AAA 게임을 4p로 실행하려면 1080GB VRAM이면 충분하고, UHD 해상도에는 8GB가 필요하다고 주장합니다. 하지만 요즘에는 이러한 주장이 사실이 아닌 것으로 드러났습니다.

그렇다면 얼마나 많은 VRAM이 필요할까요?

일반적으로 게임과 개인적인 용도로 필요한 VRAM 용량에 대한 지침은 다음과 같습니다.

• 2p로 실행되는 타이틀의 경우 720GB.
• 4p 해상도로 실행되는 타이틀의 경우 1080GB.
• 6p 게임을 위한 1440GB.
• 8p 또는 12K의 경우 2160~4GB.

렌더링, 편집 등 전문적인 작업을 위한 그래픽 카드가 필요한 경우 권장 용량은 다음과 같습니다.

• 8p에서 720p까지 1080GB.
• 16K의 경우 4GB.
• 32K의 경우 상업적 용도로 64~8GB가 필요합니다.

이게 정확한 수치인가요?

아시다시피, 새로운 세대의 그래픽 카드에서는 최소 8GB VRAM 하지만 어떤 경우에는 일부 온라인 사용자들 사이에서 논란이 일고 있는데, 이들은 1080p나 Full HD 해상도에서도 최신 AAA 타이틀을 높은 그래픽 설정으로 플레이하는 것만으로는 충분하지 않다고 불평합니다.

이러한 우려의 이유와 최소 8GB가 혼란스러운 숫자인 이유는 필요한 용량이 그것은 단지 해상도에만 의존하지 않습니다 당신이 생각했던 대로. 다른 측면도 영향을 미칩니다.

• 비디오 게임의 종류: 각 AAA 타이틀은 최적화, 그래픽의 사실성 등의 요소에 따라 더 많거나 적은 VRAM 용량이 필요할 수 있습니다.
• 그래픽 설정: 사용자가 선택한 구성이나 품질에 따라 사용되는 VRAM 양이 늘어나거나 줄어들 수 있습니다.
• 그래픽 엔진 또는 게임 엔진: 게임이 더욱 발전하고 더욱 사실적인 그래픽을 제공함에 따라 필요한 VRAM 용량도 증가하고 있습니다. 유명한 언리얼 엔진 5가 대표적인 예인데, 원활하게 실행되려면 8GB보다 약간 더 많은 VRAM이 필요합니다.

요즘은 12GB가 새로운 8GB라고 할 수 있습니다. 따라서 최소 12GB 이상의 그래픽 카드를 구입하는 것이 좋습니다.

미래에는 비디오 게임 개발자 8GB VRAM의 그래픽 카드로 더 많은 사용자에게 다가가려는 기업은 큰 어려움에 직면하게 될 것입니다. 설령 최적화를 하더라도 이러한 카드에서 새로운 게임을 실행하는 것이 점점 더 어려워질 것이기 때문입니다. 현재의 그래픽 품질과 새로운 그래픽 기술은 VRAM에 더 많은 데이터를 저장해야 하기 때문에 VRAM의 공간 소비가 증가합니다. VRAM은 텍스처뿐만 아니라 메시, 셰이더, 프레임 버퍼, 그리고 장면 렌더링에 필요한 객체, 셰이더 값, 조명 정보 등 다양한 데이터를 저장합니다.

이제 VRAM이 무엇이고, 어떤 용도로 사용되며, 얼마나 필요한지 조금 더 명확하게 이해하셨기를 바랍니다.