GDDR3

   



   GDDR3是用于高性能显卡的专用图形储存器。GDDR3是代替GDDR的标准，GDDR3标准借鉴了通用的DDR2的很多特性，并经过进一步优化获得更高的数据速率和更低的功耗。与GDDR相比，GDDR3的主要创新表现为：工作电压从2.5V下降到1.8V；片内信号端接取代了GDDR中末端接的信号线；动态控制阻抗的输出驱动器；4位预取和单向单端数据选通。所有这些特性的综合效果就是更高的数据速率、更好的信号完整性和更低的功耗。由于这些变化，GDDR3存储器可以获得比GDDR和DDR2标准高得多的数据速率。
片内信号端接：随着传输频率的上升，信号线必须用电阻端接，以防止反射信号干扰正常信号而影响信号质量。GDDR端接是通过外部电阻实现的，该电阻焊接在靠近存储器的PCB上。外部端接可以略微扩展GDDR的频率范围，但该类端接方案不能满足提升到高达800MHz甚至更高频率范围的GDDR3所需的信号完整性。因此GDDR3使用片内信号端接，其端接电阻集成在存储器芯片内部。
支持可靠高速的点到点传输的另外一个重要功能特性是具有自适应阻抗的Vddq端接。GDDR3的I/O接口是一个总线两端都被端接的伪开漏逻辑电路：一端是40欧姆阻抗的动态控制驱动器，另外一端是具有60欧姆信号线端接的接收器。
三维图形渲染系统中的基本功能和任务分配
在交互式三维游戏中图形的计算可以分成几个按顺序执行的基本步骤。在第一个步骤中，根据游戏者给出的指令结果计算生成三维场景。三维场景代表虚拟三维世界中所有物体的排列和位置信息。这部分计算是由PC中的CPU完成的。然后CPU将三维场景传递给GPU。GPU的任务是将三维场景转换成显示器可以显示的二维图像。GPU执行的这个任务被称为三维渲染。
在产生实际图像时必须考虑很多效果，如颜色、纹理、多个扩展光源、阴影、反射、透明、光线吸收、不透明材料等等。要实现所有这些效果就要求强大的计算能力以及特别快速和很宽的存储器接口，以便能在最短的等待时间内完成对存储器的随机访问。存储器带宽和容量的主要驱动因素是必须被存储并快速可用的参数数量以及高度重复计算的中间结果的存储。不要忘记所有这些计算必须实时完成，每秒计算能力必须超过40帧。
集成与独立的图形设备
一般来说，图形系统可以分成两大类，即集成图形系统和独立图形系统。在集成图形系统中，图形处理单元嵌入在位于笔记本和台式机主板上的PC芯片组内。对于纹理存储和缓存，这些集成系统使用PC的主内存。这一做法从两方面限制了三维图形渲染性能。首先，最大存储器带宽受限于标准主内存带宽，其次，图形系统必须与CPU以及PC机上同时访问内存的其它客户程序共享这个带宽。从“汤姆的硬件指南”执行的基准测试可以清楚地看出，集成系统无法为高级的3D游戏提供足够的渲染能力。
独立的图形系统由物理上分开并且独立工作的图形处理单元以及与独立GPU直接相连的专用图形存储器组成。独立图形系统通过标准的PCI-E(以前是AGP)总线与PC芯片组连接。这些独立GPU的三维处理性能目前已经远远超过了集成图形处理器的性能，对存储器带宽的要求也是如此。基准测试表明，独立图形系统的性能超过集成系统3到20倍。存储器I/O技术和存储器带宽在实现这个性能飞跃中起着关键作用。
发烧级和高端图形卡使用专门的x32结构图形存储器。如今这些系统采用500~800MHz时钟频率的GDDR3存储器，组成高达512MB的帧缓存。这些配置向GPU提供的存储器带宽高达410Gbps，相当于目前最先进的PC主内存带宽的12倍。最新的高端笔记本电脑图形系统采用500MHz GDDR3存储器组成256MB帧缓存，向GPU提供的存储器带宽仍可达到这些笔记本电脑中主内存带宽的5倍。
主流图形系统通常采用x16结构的存储器元件。大多数新的主流图形系统采用时钟频率约400MHz的DDR2 I/O技术。这些系统的性能仍明显高于集成图形系统。
前景展望
今后对不断增加的存储器带宽的要求仍将继续。提高图像质量的新技术推动了带宽的增加。即将来临的高清晰度显示将进一步提升分辨率和每帧被渲染和显示的像素数量。新的渲染技术(如可以渲染每个密集光源的光晕效应的高动态范围渲染(HDRR))正在不断提高对每个像素执行运算的复杂度。
除了PC图形系统外，图形DRAM还有其它一些已存在和即将出现的市场。新一代的所有主要游戏机都将使用GDDR3图形存储器。起居室内使用的媒体中心和媒体网关也将包含强大的图形性能，因此也需要图形存储器。像Windows Vista这样的新的三维操作系统将把三维渲染性能的需求扩展到几乎每台新的PC。