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老三逆袭!DDR内存的分家发展史

来源:《电脑报》 编辑:未知 时间:2020-05-20

在大家的印象中,DDR、GDDR、LPDDR作为DDR家族,它们的发展应该也是相对同步的。但从目前DDR家族的发展状况看起来,似乎是作为老大的DDR营养不良,反而是两个小弟GDDR和LPDDR发展得不错,有超过大哥的迹象。

其实DDR、GDDR和LPDDR因为应用场景的差异,它们的发展是并不同步的。为了让大家更直观地了解它们的发展历史,于是小编根据不同DDR内存的产品发售时间做了一张DDR家族的发展路线图,话不多说,直接上图。

稳扎稳打的DDR

DDR全称是Double Data Rate SDRAM(双倍速率SDRAM),是DDR家族的老大。DDR是个人计算机和服务器标准内存,根据具体使用场景的不同还分为DDRL(低功耗平台)和ECC DDR(服务器)。从图中我们看到DDR的升级路线是非常稳健的,从2000年推出DDR1以来到DDR4历经20年更新了四代,在自家兄弟都出到第五代、第六代的情况下,下一代DDR5也还是神龙见首不见尾的状态。

胃口猛增的GDDR

GDDR我们一般称之为显存,“G”代表Graphics。顾名思义,GDDR就是针对图形显示卡所特化的一种DDR内存。2000年后电脑游戏的发展和火爆,人们对于显卡性能需求日益增长。运行电脑游戏对显卡GPU有高速数据交互需求,而且GPU与显存之间的数据交换非常频繁,特别是3D游戏的纹理贴图对显存带宽和容量的要求更高。所以老二GDDR应运而生。目前GDDR主要运用在显卡和游戏主机上。

DDR2/GDDR2时代的GDDR2技术细节基本相同,但频率更高,同时带宽达到了16GB/s,而同时期最强的DDR2-1066内存带宽仅有8.5GB/s。但即便如此,大家还是认为JEDEC对GDDR标准的制定的速度太慢了,严重不符合显卡的发展需求。于是显卡巨头,当时的NVIDIA和ATI开始联合对GDDR3标准进行制定指导,技术标准得到大幅提升,因此GDDR可以说真正与DDR分道扬镳。Xbox 360就是最早搭载GDDR3内存的游戏主机,从此游戏主机开始使用GDDR共享内存。

GDDR一路高歌猛进,2007-2008年也就是推出“显卡危机”游戏《孤岛危机》那两年,一年更新更新一代GDDR标准,带宽猛涨。到了2018年的搭配了256-bit位宽的GDDR6其带宽已经可以达到768GB/s,与之对比的是DDR4-3200 25.6GB/s。

奋起直追的LPDDR

LPDDR是在DDR的基础上多了LP(Low Power)前缀,又称为mDDR(Mobile DDR SDRAM)。时间回到Android 1.6和iOS 3.0的时代,早期手机上所采用的DDR SDRAM不管是速度还是功耗都无法满足智能手机的需要了,于是更低功耗更小体积的LPDDR内存出现了。由于LPDDR出生最晚,所以成了家里的老三。

由于LPDDR的使用场景更接近于DDR,所以LPDDR的发展过程和DDR有较大的交集。2009年出现的LPDDR直到2013年的LPDDR3,可以说一直在追随大哥的脚步。值得注意的是,到了LPDDR3时代,LPDDR3以其不错的性能和更加优秀的能耗比,开始被包括Mac Book air在内的笔记本平台所采用。

随着智能手机等移动平台愈发旺盛的市场和性能需求,LPDDR4开始按照自己的应用场景需求建立起自己的规范体系。今年小米10手机上搭载的LPDDR5又一次成功领先DDR,在DDR5标准还没正式敲定前就已经完成了量产,而这一次的LPDDR标准又是基于LPDDR4/X,其理论数据传输性能超过DDR4,可以说是走上了和DDR内存不一样的发展道路。

各奔前程的三兄弟

有人问既然GDDR这么厉害,那电脑可不可以像游戏主机一样直接通用GDDR呢?答案当然是否定的。DDR、GDDR、LPDDR,分别作为电脑、显卡、手机的内存,都有各自耕耘和专攻的领域,谁也没办法替代谁。

标准的DDR内存是CPU导向,专注于与CPU的数据交换效率,更加看重整体的存取性能。GDDR則更加需求与GPU进行数据交互的大带宽,但代价就是更高的读写延迟,这么一个胃口大但嘴巴小的GDDR是无法满足CPU的存取速度要求的,所以看起来更“强”的GDDR实际上是不能取代DDR的。

这三种内存虽然都起源于DDR,但它们目前包括以后的关系不再是继承发展而是平行发展的关系。DDR将继续稳步地走性能路线,而GDDR也更加专注对带宽和容量的优化,至于移动端的扛把子LPDDR近年来市场需求旺盛,技术迭代压力大,有望继续领跑。同时三种内存上所采用的新技术也可反哺DDR家族,为它们各自的发展提供借鉴和技术验证。

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