جدول محتوا
در مقاله‌ای قبل به بررسی تفاوت رم سرور و رم کامپیوتر پرداختیم در این مقاله به بررسی تفاوت رم GDDR و رم DDR سرورهایی مانند سرور های DL380 GEN 11 و سرور های DL380 GEN10 میپردازیم. وقتی برای خرید حافظه RAM به بازار مراجعه می‌کنید سؤالاتی از سوی فروشنده مطرح می‌شود که در واقع تفاوت‌های بین انواع مدل‌های حافظه RAM را نشان می‌دهد. به‌عنوان مثال نوع حافظه RAM، فرکانس و ظرفیت آن از مهم‌ترین فاکتورها برای خرید حافظه RAM هستند. نوع حافظه DDR یکی از مهم‌ترین فاکتورها در انتخاب حافظه RAM محسوب می‌شود و باید به آن توجه شود. ما در این مقاله قصد داریم تفاوت‌های بین انواع مدل‌های حافظه RAM را بررسی کنم تا شما بتوانید یک حافظه RAM مناسب برای کامپیوتر خود را انتخاب کنید.
GDDR چیست؟
برای درک تفاوت رم GDDR و رم DDR ابتدا لازم است با هر یک از این مدل‌ها آشنا شوید؛ حافظه GDDR به معنی “GDDR Synchronous Graphics Random Access Memory” است. این نوع حافظه یک نوع حافظه‌ی ویژه است که برای استفاده در کارت‌های گرافیک و GPUها طراحی شده است. حافظه GDDR برای پردازش تصاویر سریع و همچنین اجرای بازی‌های رایانه‌ای با تصاویر با کیفیت بالا بسیار مناسب است.
تفاوت اصلی بین GDDR و DDR (Double Data Rate) در استفاده از فناوری‌های متفاوت برای ارتقا عملکرد است. حافظه GDDR تمایل دارد به صورت موازی عمل کند که این امر باعث افزایش سرعت انتقال داده‌ها و بهبود عملکرد در کاربردهای گرافیکی می‌شود.
حافظه GDDR به دلیل قابلیت انطباق با نیازهای بالای پردازش تصویر و گرافیکی، به طور گسترده در کارت‌های گرافیک مورد استفاده قرار می‌گیرد. این نوع حافظه اغلب در کارت‌های گرافیک اختصاصی برای بازی‌های رایانه‌ای، پردازش تصویر و محاسبات با حجم بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.
DDR3 چیست؟
سال ۲۰۰۷ که رم DDR3 به بازار کامپیوتر وارد شد این رم‌ها به عنوان سومین نسل از حافظه‌های DRAM شناخته شدند. پیشرفت قابل توجهی در این نسخه از رم‌های DDR قابل مشاهده بود و به‌سرعت مورد استقبال کاربران قرار گرفتند. حتی امروزه همچنان در بسیاری از کامپیوترها استفاده میشوند.
دو موضوع اساسی که در 3DDR بهبود یافتند، سرعت و مصرف انرژی بودند که به همین دلیل توانستند به مدت طولانی در بازار کامپیوتر حضور داشته باشند. در این نسخه مصرف انرژی تا حدود ۷۰ درصد نسبت به حافظه‌های DDR2 کاهش یافت. همچنین سرعت انتقال داده‌ها نیز به دو برابر نسبت به نسل قبلی افزایش یافت.
نسل سوم از رم‌های DDR ویژگی‌های دیگری نیز دارند که شامل موارد زیر میشوند:
۱. وجود سنسور دما که از گرم شدن بیش از حد ماژول به دلیل انتقال داده‌های سنگین جلوگیری می‌کند.
۲. جایگزینی بافر ۸ بیتی به جای بافر ۴ بیتی در نسل قبلی که باعث افزایش بسیار بالای سرعت رم می‌شود.
۳. ولتاژ کاری ۱.۵ ولت که از ولتاژ ۱.۸ ولتی 2DDR کمتر است و بر روی مصرف بهینه‌ی انرژی رم تأثیر می‌گذارد. همچنین حافظه‌های کم‌مصرف DDR3 با ولتاژ ۱.۳۵ ولتی نیز وجود دارند.
انواع رم DDR
نرخ داده‌ی دو برابری یا به عبارت دیگر Double Data Rate مفهوم اصلی عبارت DDR است. مفهوم رم‌های DDR این است که این نوع رم‌ها نسبت به رم‌های معمولی، دو برابر داده را در هر چرخه انتقال می‌دهند. نرخ ساعت (کلاک) تأثیر بسیار زیادی بر سرعت عملکرد کامپیوتر دارد. این موضوع برای رم‌ها و پردازنده‌های کامپیوتری صادق است و هر چه فرکانس ساعت بیشتر باشد سرعت کار هم افزایش می‌یابد. رم‌های مبتنی بر فناوری DDR نسبت به رم‌های SDR (Single Data Rate)، به طور چشمگیری پیشرفت کرده‌اند. با گذشت زمان، فناوری DDR دچار تغییراتی شده و رم‌های نسل جدید DDR وارد بازار کامپیوتر شده‌اند. امروزه هنگام خرید رم گزینه‌های متعددی مانند 2DDR، DDR3، DDR4، GDDR و LPDDR در اختیار ما قرار دارند.
کاربرد رم DDR در کارت گرافیک
واحد پردازش گرافیکی یا GPU نیز مانند CPU به حافظه RAM برای اجرای عملیات نیاز دارد و در ابتدا کارت‌های گرافیک از همان حافظه‌ای که بر روی مادربورد نصب بود، استفاده می‌کردند. با پیشرفت در نمایش بازی‌ها و برنامه‌های گرافیکی، کاربران به سرعت اجرای بیشتر و پهنای باند بهتری نیاز پیدا کردند بنابراین GDDR معرفی شد. GDDR همان حافظه RAM با تکنولوژی DDR است با این تفاوت که برای کارت‌های گرافیک طراحی شده و همچنین از نظر عددی نیز با DDR متفاوت است. به‌عنوان‌مثال GDDR3 بر اساس تراشه‌های DDR2 و GDDR5 بر اساس DDR3 طراحی شده است.
GDDR در نسخه‌های مختلفی عرضه می‌شود که هر نسل نسبت به نسل قبلی دارای برتری‌هایی از جمله کلاک مموری بیشتر و نرخ انتقال سریع‌تر است. جدیدترین نسخه حافظه کارت‌های گرافیک GDDR6X است که کارت‌های جدید و رده بالای انویدیا از آن بهره می‌برند. این سری که به عنوان سریع‌ترین GPU در جهان شناخته میشوند قدرت پردازشی بالا و سرعت اجرای فوق‌العاده‌ای دارند.
مقایسه رم GDDR و رم DDR
DDR برای پردازنده مرکزی یا CPU و GDDR نیز برای GPU استفاده می‌شود؛ اما جدای از آن که نوع استفاده آنها باهم متفاوت است از نظر اندازه گذرگاه، تکنولوژی ساخت، ولتاژ، کلاک پالس و پهنای باند نیز باهم متفاوت هستند. پردازنده‌های گرافیکی برای پردازش مقادیر بیشتری از بارهای تکراری و ساده در نظر گرفته شده به همین دلیل دارای گذرگاهی بزرگ‌تر نسبت به DDR است. مدت‌ها است که GDDR در کارت گرافیک مورد استفاده قرار می‌گیرد و با ارائه مدل‌های پیشرفته و جدید کارت گرافیک، نسخه‌های جدید GDDR نیز معرفی شده است.
به‌عنوان‌مثال GDDR6X دارای سرعت انتقال 19 تا 21 گیگاترانسفر در ثانیه ( (GT/sاست. به طور کلی تکنولوژی ساخت GDDR نسبت به DDR گران تر است، اندازه گذرگاه GDDR بزرگ تر است و همچنین ولتاژ متفاوتی دارند. در ادامه به مقایسه جزئی تر برای درک بهتر تفاوت رم GDDR و رم DDR می پردازیم.
مقایسه DDR4 و GDDR5 و GDDR6
DDR4 حافظه استاندارد فعلی برای RAMها می‌باشد در حالی که GDDR6 واحد پردازنده گرافیکی را به دست گرفته است. با این وجود هنوز پردازنده‌های گرافیکی با حافظه GDDR5 یا GDDR5x در بازار وجود دارند.
مقایسه DDR4 و GDDR5
اولین تفاوت از نظر ولتاژ، DDR4 از 1.2 ولت استفاده می‌کند و این در حالی است که GDDR5 می تواند به 1.5 ولت هم برسد. جالب اینجاست که GDDR5 مبتنی بر حافظه DDR3 است که حافظه استاندارد مورد استفاده برای RAM قبل از ورود DDR4 به بازار بود.
حافظه DDR4 از یک کنترل کننده حافظه 64 بیتی در هر کانال استفاده می‌کند. این منجر به ایجاد یک گذرگاه 128 بیتی برای دوکاناله و 256 بیت برای پیکربندی حافظه چهار کانال می‌شود. از طرف دیگر GDDR5 از یک کنترل کننده 32 بیتی در هر کانال استفاده می‌کند.
از نظر عملکرد یا چرخه DDR4 در مقایسه با GDDR5 و GDDR6 محدود است. این بدان معناست که DDR4 فقط می‌تواند یک عمل ورودی/خروجی در یک چرخه انجام دهد. در مورد GDDR5 جانشین آن می‌تواند خواندن و نوشتن را در یک چرخه ورودی/خروجی انجام دهد. این تفاوت اساساً به چگونگی استفاده از DDR4 در عملیات و نحوه استفاده از GDDR5 برمی گردد. هدف اصلی RAM این است که فاصله بین HDD و پردازنده را پر کند.
GDDR5 یک حافظه گرافیکی برای پردازنده‌های گرافیکی است. این حافظه باعث بارگذاری تکسچرها و موارد دیگر می‌شود. اگر از حافظه DDR4 در پردازنده‌های گرافیکی استفاده می‌شد، بیشتر این هسته‌های موازی دائماً در حالت راکد قرار می‌گرفتند و این امر عملکرد کلی GPU را کاهش می‌دهد.
DDR4 از یک کنترل کننده حافظه 64 بیتی در هر کانال استفاده می‌کند که منجر به یک گذرگاه 128 بیتی برای حافظه دوکاناله و 256 بیت برای کانال چهارگانه می‌شود. DDR4 با ولتاژ کمتری نسبت به GDDR5 یعنی 1.2 ولت دقیق کار می‌کند.
مقایسه حافظه‌های GDDR5 و GDDR6
قبل از اینکه GDDR6 به VRAM استاندارد GPU تبدیل شود، GDDR5 به GDDR5x تبدیل شد. قبل از مقایسه GDDR6 بگذارید ببینیم GDDR5x چه پیشرفت‌هایی ایجاد کرده است. GDDR5x اساساً یک نسخه ارتقا یافته میان رده بود و سرعت انتقال را دو برابر و به 14 گیگابیت بر ثانیه در هر پین می‌رساند. در حالی که ولتاژ مورد نیاز را به 1.35 ولت کاهش می‌دهد. GDDR5X از معماری پیش ساخته 16n استفاده می‌کند در حالی که GDDR5 از 8n استفاده می‌کند. این امر به GDDR5X اجازه می‌دهد 64 بایت (512 بیت) داده را در هر چرخه به دست آورد که دو برابر چیزی است که GDDR5 می‌تواند دریافت کند.
اکنون زمان تقابل GDDR5 و GDDR6 فرا رسیده است. مانند GDDR5x، GDDR6 بر اساس معماری پیش ساخته 16n ساخته شده است؛ اما به دو کانال تقسیم شده است. GDDR5x داده 64 بیتی را دریافت و تبادل می‌کند، GDDR6 آن را به 32 بایت در هر کانال تقسیم می‌کند. این کار سرعت انتقال حافظه را بهبود نمی‌بخشد؛ اما قابلیت انعطاف پذیری بیشتر را فراهم می‌کند.
GDDR5 و GDDR6 مانند DDR4، از 16 پیکربندی بانک حافظه بهره می‌برند. GDDR6 می تواند همان مقدار GDDR5X داده را از طریق دو کانال جداگانه بدست آورده و به آن اجازه می‌دهد علاوه بر یک کانال عریضتر، مانند دو تراشه کوچکتر عمل کند.
مقایسه حافظه‌های GDDR5
حافظه GDDR6 آخرین فناوری است که اکنون در بیشتر سری‌های تورینگ انویدیا در حال اجرا است. انویدیا اولین فروشنده‌ای است که حداقل در پردازنده‌های گرافیکی سری RTX 30 خود حافظه GDDR6X را انتخاب کرده است. GDDR6 سریع‌ترین نوع حافظه گرافیکی تخصصی GDDR است و در سال 2021 توسط بیشتر پردازنده‌های گرافیکی جدید مورد استفاده قرار می گیرد. این پهنای باند بیش از دو برابر GDDR5 را ارائه می‌دهد، هرچند سرعت آن کمی بیشتر از GDDR5X می باشد.
مقایسه بین حافظه‌های DDR4, DDR5, GDDR5 و GDDR6
DDR3، DDR4، GDDR5 و DDR5 استانداردهای جدیدتر رم DDR5 ( رم DDR5 چیست ؟ ) از یک نرخ انتقال داده دو برابر یا طرح انتقال داده DDR استفاده می‌کنند. این بدان معنی است که بیت‌ها در لبه بالا و پایین منتقل میشوند. این در صورتی است که حافظه گرافیکی با GDDR5X به حالت چهار نرخ منتقل می‌شود؛ بنابراین بیت‌های داده چهار بار در هر چرخه تغییر می‌کنند.
GDDR5X و GDDR6 هر دو در دو حالت DDR یا QDR قابل اجرا هستند. با این حال هنگام اجرای حالت اول در DDR، سرعت مؤثر به نصف کاهش می‌یابد. با GDDR6 می‌توانید از هر دو حالت DDR و QDR با سرعت کامل تا 14 گیگابیت بر ثانیه استفاده کنید. به‌عنوان‌مثال یک ماژول GDDR6 با سرعت 14 گیگابیت در ثانیه، WCK برای دستگاه DDR با فرکانس 7 گیگاهرتز و برای دستگاه QDR با سرعت 3.5 کار می‌کند.
