VRAM: Шта је то и за шта се користи?

Последње ажурирање: КСНУМКС Јануар КСНУМКС
Аутор: Јаиме Херрера
ГПУ ВРАМ

La VRAM или видео RAM меморија То је један од најважнијих елемената када је у питању рачунар који ће се користити за графичке задатке. Перформансе које се могу извући из графичке картице у великој мери ће зависити од тога. Из тог разлога, овај чланак ћемо посветити истраживању тајни које ова меморија крије и њене природе.

Можда ће вас занимати и читање:

GPU: „CPU“ за графику

ГПГПУ

Када је у питању графичка картица, као што вероватно добро знате, она је готово као матична плоча сама по себи, са централном процесорском јединицом, у овом случају ГПУ-ом намењеним графици, а такође има и РАМ-, у овом случају VRAM који ћемо детаљније видети у овом чланку, фирмвер или BIOS, сама PCB плоча коју производе произвођачи који такође имају искуства са матичним плочама као што су ASUS, Gigabyte, ASRock, MSI итд.

У случају да је iGPU или интегрисани GPUУ овом случају, делиће део RAM меморије резервисан за GPU, а остатак ће користити CPU. Стога, овај део главне меморије може се сматрати VRAM-ом за iGPU-ове, иако нема потпуно исте карактеристике као GDDR.

VRAM наспрам RAM-а

La VRAM је врста физичке меморије слична RAM меморијиУ неким случајевима, RAM меморија се такође користи за графичке сврхе, као што је случај код iGPU-ова, где се дели са CPU-ом. Међутим, потребе GPU-а и CPU-а су различите. GPU захтева већу латенцију, пропусни опсег и брзину због броја језгара којима управља и паралелизма потребног за обраду огромних количина података, као што је случај са обрадом графике са SIMD токовима. У овим случајевима, део главне меморије је резервисан за ексклузивну употребу од стране GPU-а, што може ограничити могућности CPU-а.

Да би се задовољиле потребе ГПУ-а, развијен је верзија RAM-а посебно оптимизована за GPU-ове, названа GDDR. Иако је базирана на конвенционалној DDR RAM меморији, GDDR има значајна побољшања у магистрали и брзини како би задовољила захтеве GPU-а у погледу пропусног опсега, брзине и латенције.

У неким системима, као што су мобилни уређаји, модерне играчке конзоле и Apple M-серија процесора, користи се обједињени меморијски систем назван Unified Memory. У овим системима, CPU и GPU деле исти RAM адресни простор, што значи да нема потребе за идентичним копијама скупова података за CPU и GPU. Иако... РАМ- Није оптимизован да задовољи потребе пропусног опсега и брзине графичког процесора, па неки системи користе GDDR5 директно уместо обједињене RAM меморије, као што је случај са AMD APU-ом у Sony PlayStation XNUMX. Ово омогућава меморију оптимизовану посебно за графички процесор.

Разлике између ГДДР и ДДР

Док DDR користи CPU, а у неким случајевима и iGPU, као што сам раније поменуо, GDDR је меморија посебно дизајнирана за GPU:

  • DDR (Двострука брзина преноса података): То је врста SDRAM-а (синхроне динамичке меморије са случајним приступом) која се користи за чување свих података и инструкција за програме које процесор мора да изврши. У случају iGPU-а, део ове меморије ће бити резервисан за GPU; у неким архитектурама она је недоступна процесору, док је у другима то обједињена меморија, као у HSA системима. Штавише, главна меморија, или RAM за процесор, може бити имплементирана у модулима, као што су DIMM-ови, или такође залемљена на саму штампану плочу.
  • ГДДР (Графичка ДДР)Ово су такође меморијски чипови са SDRAM ћелијама, чак су базирани на DDR спецификацијама. Обично их производе и исти произвођачи као што су SK Hynix, Micron, Samsung итд. Међутим, у овом случају, биће доступан само GPU-у и имаће неке разлике у односу на DDR како би се побољшале потребе GPU-а, који је процесорска јединица са вишим степеном паралелизма у поређењу са CPU-ом. С друге стране, у овом случају, увек ће бити залемљен на штампану плочу.

Укратко, главне разлике између две врсте меморије су:

СпецификацијеsДДРГДДР
Анцхо де бандаБајоВисок
Потрошња енергијевисокнизак
ГрејањеВишиДоња
Перформансенизаквисок
Капацитетнизаквисок
Фреквенција тактанизаквисок
цостеМањеВише

Шта је VRAM меморија?

ВРАМ меморије

Пре него што наставимо да говоримо о потребном капацитету, важно је да разумете шта је VRAM и која је његова функција у систему. VRAM (видео RAM) То је меморија са случајним приступом, слична CPU RAM-у, али посебно намењена GPU-у. Ова меморија чува податке потребне за приказивање пиксела, текстура, мрежа и других елемената фрејмбафера на монитору. Важно је напоменути да се на многим системима VRAM-у не може приступити на исти начин као конвенционалном RAM-у, јер није мапиран нити видљив програмеру.

  АМД планира да лансира наменске НПУ картице за рачунаре: ово би могло да промени будућност локалне вештачке интелигенције

Важно је имати на уму да је и графичкој картици (ГПУ) потребна прима информације од процесора, као што су положај објеката и физички подаци за обраду графике. Стога се и ови неопходни подаци чувају у VRAM-у, не само резултати.

Историја VRAM-а

Фредерик Дил, Данијел Линг и Ричард Матик Они су били ти који су изумели VRAM док су радили у истраживачком центру IBM-а. Међутим, патентиран је тек пет година касније. И тек је 5. године први пут коришћен у комерцијалном рачунару, тачније за графички адаптер IBM PC RT-а.

Након објављивања овог рачунара, трошкови производње двоструко-портне VRAM меморије су се смањили, што је омогућило другим произвођачима да је користе у својим производима за графичко убрзање или графичким картицама. Ова чињеница је означила... тачка прегиба у свету графике, како су се брзина и квалитет побољшали до данас. Међутим, било је покушаја да се замени са ХБМ, али ова меморија је скупља и њен капацитет је ограниченији, што је значило да није била успешна у свету рачунара...

Врсте VRAM-а

Кроз историју је било развио мноштво различитих врста VRAM-а, Иако се данас многи људи сећају само најновијих верзија као што су GDDR4, GDDR5 или GDDR6.

  • СОНИК: САМ меморија је била врста линеарног регистра који се користио у неким старијим графичким картицама за чување података потребних за дигитално-аналогну конверзију сигнала потребну за повезивање са старијим мониторима који су имали само аналогне портове.
  • CDRAM (кеш DRAM)Ово је графичка меморија која комбинује карактеристике статичке SRAM меморије и динамичке DRAM меморије и користи се као кеш меморија за убрзавање графике. Међутим, ова меморија је била скупа, а њен капацитет ограничен.
  • MDRAM или мултибанк DRAM: је врста брзе RAM меморије коју је креирала компанија MoSys Inc. Ова меморија је подељена на DRAM банке од 32KB, што омогућава индивидуални приступ свакој банци. Иако се ова меморија данас више не користи, некада се користила у неким уређајима као што је Hercules Dynamite 128, који је имао 4MB MDRAM меморије.
  • Рамбус видео картицаКомпанија Рамбус је такође патентирала нову магистралу за убрзавање протока података између VRAM-а и бафера фрејма.
  • 3Д РАММицубиши је креирао ову графичку картицу, која је укључивала додатну логику, као што је АЛУ, која је омогућавала извршавање прорачуна за Z-Buffer тестирање. Ове графичке картице су коришћене за радне станице компаније Sun Microsystems засноване на UltraSPARC процесорима.
  • SGRAM (синхрона графичка RAM меморија)У основи је то VRAM меморија базирана на SDRAM ћелијама са релативно ниском производном ценом, али са само једним приступним портом, иако би могла да делује као меморија са два порта отварањем две меморијске странице истовремено.
  • WRAM (Windows RAM): То нема никакве везе са оперативним системом; то је само још један високоперформансни VRAM са два порта и великим пропусним опсегом. Коришћен је, на пример, у графичким картицама попут Number Nine Revolution 3D или Matrox MGA Millennium.
  • Проширена или дељена РАМ меморијаДељена меморија: Дељена меморија се користи када је графичка картица интегрисана, као што сам раније поменуо. То није наменска VRAM меморија сама по себи, већ DDR картица коју графичка картица такође може да користи, заједно са процесором. У многим случајевима, величина простора резервисаног за графичку картицу може се изменити из BIOS-а/UEFI-ја.
  • HBM (меморија великог пропусног опсега)HBM је меморија велике брзине која је имплементирана у графичким картицама AMD Radeon Fury. Иако је нудила боље перформансе од GDDR-а, била је скупља и имала је ограничен капацитет. Због ових недостатака, AMD се на крају одлучио за прелазак на GDDR, иако се HBM и даље користи у сектору рачунарства високих перформанси (HPC).
  • ГДДР (Графичка ДДР)GDDR (Graphics Double Data Rate) је врста DDR SDRAM меморије дизајниране посебно за графичке картице, која се разликује од конвенционалне DDR меморије по томе што има краћа времена приступа и веће фреквенције такта. Временом се појавило неколико генерација GDDR-а, као што су GDDR3, GDDR4, GDDR5, GDDR6 и друге, свака са побољшањима у брзини и капацитету.
  • GDDRXПример је GDDR6X коју NVIDIA користи за своје најновије графичке картице. Ово је побољшана верзија GDDR6 меморије ради добијања већих перформанси и развијена је заједно са Micron-ом. Једна од најзначајнијих карактеристика је то што користи PAM4 кодирање за магистралу података уместо NRZ као конвенционална GDDR6 меморија.
  DLSS vs FSR vs XeSS: Како функционише, режими и улога вештачке интелигенције

Сада мало боље разумете шта је VRAM, које су разлике у односу на RAM итд. Хајде да наставимо да истражујемо неке занимљиве сродне теме...

Како да знам колико VRAM-а имам

ГПУ

Ако желите знати колико VRAM меморије на вашој графичкој картици, можете пратити кораке у наставку које објашњавам за различите оперативне системе:

  • Виндовс КСНУМКС па надаље:
    1. Отворите Подешавања.
    2. Унутар прозора идите на Систем.
    3. Идите на екран.
    4. Затим пређите на Напредни приказ.
    5. У својствима адаптера видећете линију са наменском видео меморијом.
  • ГНУ/Линукс (Убунту):
    1. Идите на Системске поставке ваше дистрибуције.
    2. Кликните на О овом систему.
    3. Затим погледајте информације у одељку Хардвер и тамо ћете моћи да видите количину меморије.
  • Аппле мацОС:
    1. Кликните на икону јабуке у горњем левом углу.
    2. Затим у падајућем менију у одељку „О овом Mac-у“.
    3. Проверите одељак Графика. Ако је у питању Apple M-серија, имајте на уму да ће бити обједињена и дељена са осталим SoC-овима.

Такође, користите алате треће стране да бисте сазнали детаље и количину VRAM меморије коју имате на рачунару. На пример, препоручујем коришћење GPU-Z од TechPowerUp-а Доступно за Microsoft Windows. Када преузмете апликацију, покрените је и погледајте одељак Величина меморије на картици Графичка картица.

Да ли се VRAM може повећати?

Типови VRAM-а

Одговор на ово питање није тако једноставан, Сваки појединачни случај ће морати бити анализиранНа пример, можете се водити овим тачкама:

  • Имате Рачунар са наменском графичком картицом или дГПУ:
    • Ако је у питању десктоп рачунар, мораћете да надоградите графичку картицу на бољу да бисте проширили VRAM меморију.
    • Ако је у питању лаптоп са наменском графиком, нећете моћи да промените ни капацитет VRAM-а, јер ће чипови бити залемљени на матичну плочу. Неки лаптопови имају модуле типа MXM, у ком случају бисте такође морали да замените модул картице квалитетнијим, иако обично нема много опција за избор.
  • Ако имате Рачунар или лаптоп са iGPU-ом Ако користите Intel или AMD APU, или било који други интегрисани iGPU, као што су они који се налазе у неким ARM SoC-овима итд., онда можете променити количину RAM меморије која се дели са GPU-ом у неким случајевима. Да бисте то урадили, можете користити неколико метода:
    • Неки системи подржавају модификовање капацитета дељене РАМ меморије додељене графичкој картици из БИОС-а/УЕФИ-ја:
      1. Приступ менију за подешавање.
      2. Затим у картицама као што су Напредне функције или Чипсет или слично, у зависности од марке фирмвера.
      3. У оквиру графичке конфигурације или видео конфигурације или слично.
      4. И тамо потражите опције попут величине VGA меморије или величине VRAM-а да бисте их изменили. То ће зависити од количине RAM-а коју сте инсталирали. На пример, са 4 GB RAM-а можете користити 512 MB, са 8 GB можете користити 1 GB, са 16 GB можете користити 2 GB за графику итд.
    • Такође се може изменити из Windows регистра. Да бисте то урадили, пратите ове кораке:
      1. Притисните Windows + R.
      2. Укуцајте regedit и притисните ENTER.
      3. Потражите унос HKEY_LOCAL_MACHINE\Software\Intel или AMD (у зависности од вашег случаја).
      4. Кликните десним тастером миша на Интел или АМД.
      5. Изаберите Ново.
      6. Онда Кључ.
      7. Назовите то ГММ.
      8. Потребно је да користите DedicatedSegmentSize и доделите му децималну вредност. Ово одређује количину меморије коју желите да посветите.
      9. На крају, поново покрените систем.
  • Ако имате Mac са наменском графичком картицом:
    • Ако је у питању AMD или NVIDIA (на старијим моделима), увек можете заменити графичку картицу за подржани модел који има више VRAM-а, ако је доступан.
    • Ако је у питању MacBook са наменском графичком картицом, она се не може заменити јер је залемљена на матичну плочу, као што је случај са другим лаптоповима.
  • Ако имате Mac са iGPU-ом
    • Ако је у питању Intel iGPU, меморија додељена графици не може се повећати.
    • Ако имате Apple M-серију, нећете моћи ни да је промените, јер има обједињену меморију и она је за SoC модел који сте купили.
  • Такође бисте могли да користите Спољни ГПУ, као што неки лаптоп системи подржавају, и да овај eGPU има већу VRAM меморију, као они који се повезују преко Thunderbolt-а.
  • За десктоп рачунаре постоји алтернатива коришћења конфигурација са више графичких процесора, ако имате доступан PCIe x16 слот за додавање друге графичке картице и њихов рад заједно.
  Фајнман и TSMC A16: Потез који би могао да промени игру

Како се израчунава потребна меморија на основу резолуције?

Резолуције екрана: шта су и која вам је потребна

Можда сте свесни количина VRAM меморије потребна за сваку резолуцију екрана, али да ли знате како се израчунава? Уобичајени пример је израчунавање величине фрејмбафера потребне за FullHD резолуцију од 1920x1080 пиксела и 32-битну боју:

  • 1920×1080 = 2073600 укупно пиксела на екрану
  • 2073600 x 32-бита = 66355200 бита
  • 66355200 / 8 = 8294400 бајтова
  • 8294400 / 1024 = 8100 КБ
  • 8100 / 1024 = 7,9 МБ

Тачно је да са 8МБ ВРАМ Једна слика би могла бити приказана у Full HD резолуцији, али то није довољно за динамичку графику у стварном свету. Потребни су већи капацитети јер се морају чувати многе друге вредности и копије текстура за рендеровање. Штавише, двоструке или троструке копије података такође могу захтевати још већи капацитет. Стога су тренутни VRAM капацитети неопходни како би се осигурале оптималне графичке перформансе и глатко искуство играња. GPU такође може да чува интерне и трансформисане копије текстура за рендеровање како би се избегло понављање слања текстура из CPU-а.

Количина VRAM меморије коју имате на вашој графичкој картици је неопходно за постизање добрих перформанси у видео играма и графичким апликацијамаТо је зато што количина расположиве меморије одређује квалитет слике, време учитавања и резолуције које се могу обрадити. Ако графичка картица нема довољно VRAM-а, брзо ће се попунити, што ће узроковати значајан пад перформанси. Многи тврде да је 4 GB VRAM-а довољно за покретање AAA игара у 1080p, док је за UHD резолуције потребно 8 GB. Међутим, ова тврдња се данас показала мање тачном.

Дакле: колико ми је VRAM-а потребно?

Генерално, требало би да следите ове смернице о томе колико VRAM-а вам је потребно за играње и личну употребу:

  • 2 GB за наслове који се репродукују у 720p резолуцији.
  • 4 GB за наслове који се репродукују у резолуцији од 1080p.
  • 6 ГБ за играње у 1440p резолуцији.
  • 8 – 12 ГБ за 2160p или 4K.

Ако желите графичку картицу за професионални рад, као што су рендеровање, уређивање итд., онда су препоручени капацитети:

  • 8 ГБ за 720p до 1080p.
  • 16 ГБ за 4К.
  • 32 – 64 GB за 8K, за комерцијалну употребу.

Да ли су ово тачне бројке?

ГПУ ВРАМ

Као што можда знате, у новим генерацијама графичких картица одлучено је да се стави најмање 8 GB VRAM-a Међутим, у неким случајевима ово изазива узбуђење међу неким корисницима на мрежи који се жале да није довољно играти тренутне ААА наслове на високим графичким подешавањима, чак ни у резолуцијама од 1080p или Full HD.

Разлог за ове забринутости и зашто је минимум од 8 ГБ збуњујући број је тај што је потребан капацитет Неће зависити само од резолуције као што сте мислили. Други аспекти такође утичу, као што су

  • Врста видео игреСвака ААА игра може захтевати више или мање VRAM капацитета у зависности од фактора као што су оптимизација, реализам графике итд.
  • Графичка подешавања: пошто се, у зависности од конфигурације или квалитета који је корисник изабрао, количина коришћене VRAM меморије може повећати или смањити.
  • Графички енџини или енџини за игреКако игре постају напредније и нуде све реалистичнију графику, повећава се и количина потребне VRAM меморије. Пример за то је чувени Unreal Engine 5, коме је потребно нешто више од 8 GB да би глатко радио.

Тренутно, 12GB је вероватно нових 8GB. Дакле, најбоље је набавити графичку картицу са најмање 12GB.

У будућности, programeri video igara суочиће се са великим изазовом ако желе да досегну ширу публику графичким картицама са само 8 GB VRAM-а, јер ће бити све теже да се нови наслови покрећу на овим картицама, чак и ако су оптимизоване. То је зато што тренутни квалитет графике и нове графичке технологије захтевају све више података сачуваних у VRAM-у, што повећава његову потрошњу простора. VRAM не чува само текстуре, већ и мреже, шејдере, фрејмбафере и друге податке неопходне за рендеровање сцене, као што су објекти, вредности шејдера и информације о осветљењу.

Надам се да вам је сада мало јасније шта је VRAM, чему служи и колико би требало да имате...

Коментари су затворени.