显存频率及SDRAM,DDR,DDR2,DDR3显存介绍
2020-10-26 22:23:11
供稿：网友
显存频率是指默认情况下，该显存在显卡上工作时的频率，以MHz（兆赫兹）为单位。显存频率一定程度上反应着该显存的速度。显存频率随着显存的类型、性能的不同而不同，SDRAM显存一般都工作在较低的频率上，一般就是133MHz和166MHz，此种频率早已无法满足现在显卡的需求。DDR SDRAM显存则能提供较高的显存频率，主要在中低端显卡上使用，DDR2显存由于成本高并且性能一般，因此使用量不大。DDR3显存是目前高端显卡采用最为广泛的显存类型。不同显存能提供的显存频率也差异很大，主要有400MHz、500MHz、600MHz、650MHz等，高端产品中还有800MHz、1200MHz、1600MHz，甚至更高。
显存频率与显存时钟周期是相关的，二者成倒数关系，也就是显存频率＝1/显存时钟周期。如果是SDRAM显存，其时钟周期为6ns，那么它的显存频率就为1/6ns=166 MHz。而对于DDR SDRAM或者DDR2、DDR3，其时钟周期为6ns，那么它的显存频率就为1/6ns=166 MHz，但要了解的是这是DDR SDRAM的实际频率，而不是我们平时所说的DDR显存频率。因为DDR在时钟上升期和下降期都进行数据传输，其一个周期传输两次数据，相当于SDRAM频率的二倍。习惯上称呼的DDR频率是其等效频率，是在其实际工作频率上乘以2，就得到了等效频率。因此6ns的DDR显存，其显存频率为1/6ns*2=333 MHz。具体情况可以看下边关于各种显存的介绍。
但要明白的是显卡制造时，厂商设定了显存实际工作频率，而实际工作频率不一定等于显存最大频率。此类情况现在较为常见，如显存最大能工作在650 MHz，而制造时显卡工作频率被设定为550 MHz，此时显存就存在一定的超频空间。这也就是目前厂商惯用的方法，显卡以超频为卖点。此外，用于显卡的显存，虽然和主板用的内存同样叫DDR、DDR2甚至DDR3，但是由于规范参数差异较大，不能通用，因此也可以称显存为GDDR、GDDR2、GDDR3。
什么叫SDRAM显存
SDRAM，即Synchronous DRAM（同步动态随机存储器），曾经是PC电脑上最为广泛应用的一种内存类型，即便在今天SDRAM仍旧还在市场占有一席之地。既然是“同步动态随机存储器”，那就代表着它的工作速度是与系统总线速度同步的。SDRAM内存又分为PC66、PC100、PC133等不同规格，而规格后面的数字就代表着该内存最大所能正常工作系统总线速度，比如PC100，那就说明此内存可以在系统总线为100MHz的电脑中同步工作。
与系统总线速度同步，也就是与系统时钟同步，这样就避免了不必要的等待周期，减少数据存储时间。同步还使存储控制器知道在哪一个时钟脉冲期由数据请求使用，因此数据可在脉冲上升期便开始传输。SDRAM采用3.3伏工作电压，168Pin的DIMM接口，带宽为64位。SDRAM不仅应用在内存上，在显存上也较为常见。
SDRAM可以与CPU同步工作，无等待周期，减少数据传输延迟。优点：价格低廉，曾在中低端显卡上得到了广泛的应用。SDRAM在DDR SDRAM成为主流之后，就风光不再，目前则只能在最低端的产品或旧货市场才能看到此类显存的产品了。
什么叫DDR显存
DDR显存分为两种，一种是大家习惯上的DDR内存，严格的说DDR应该叫DDR SDRAM。另外一种则是DDR SGRAM，此类显存应用较少、不多见。
DDR SDRAM
人们习惯称DDR SDRAM为DDR。DDR SDRAM是Double Data Rate SDRAM的缩写，是双倍速率同步动态随机存储器的意思。DDR SDRAM是在SDRAM基础上发展而来的，仍然沿用SDRAM生产体系，因此对于内存厂商而言，只需对制造普通SDRAM的设备稍加改进，即可实现DDR内存的生产，可有效的降低成本。
SDRAM在一个时钟周期内只传输一次数据，它是在时钟的上升期进行数据传输；而DDR内存则是一个时钟周期内传输两次次数据，它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据，因此称为双倍速率同步动态随机存储器。DDR内存可以在与SDRAM相同的总线频率下达到更高的数据传输率。
与SDRAM相比：DDR运用了更先进的同步电路，使指定地址、数据的输送和输出主要步骤既独立执行，又保持与CPU完全同步；DDR使用了DLL(Delay Locked Loop，延时锁定回路提供一个数据滤波信号)技术，当数据有效时，存储控制器可使用这个数据滤波信号来精确定位数据，每16次输出一次，并重新同步来自不同存储器模块的数据。DDL本质上不需要提高时钟频率就能加倍提高SDRAM的速度，它允许在时钟脉冲的上升沿和下降沿读出数据，因而其速度是标准SDRA的两倍。DDR SDRAM是目前应用最为广泛的显存类型，90%以上的显卡都采用此类显存。
DDR SGRAM
DDR SGRAM是从SGRAM发展而来，同样也是在一个时钟周期内传输两次次数据，它能够在时钟的上升期和下降期各传输一次数据。可以在不增加频率的情况下把数据传输率提高一倍。DDR SGRAM在性能上要强于DDR SDRAM，但其仍旧在成本上要高于DDR SDRAM，只在较少的产品上得到应用。而且其超频能力较弱，因其结构问题超频容易损坏。
什么叫DDR2显存
DDR2显存可以看作是DDR显存的一种升级和扩展，DDR2显存把DDR显存的“2bit Prefetch(2位预取)”技术升级为“4 bit Prefetch(4位预取)”机制，在相同的核心频率下其有效频率比DDR显存整整提高了一倍，在相同显存位宽的情况下，把显存带宽也整整提高了一倍，这对显卡的性能提升是非常有益的。从技术上讲，DDR2显存的DRAM核心可并行存取，在每次存取中处理4个数据而非DDR显存的2个数据，这样DDR2显存便实现了在每个时钟周期处理4bit数据，比传统DDR显存处理的2bit数据提高了一倍。相比DDR显存，DDR2显存的另一个改进之处在于它采用144Pin球形针脚的FBGA封装方式替代了传统的TSOP方式，工作电压也由2.5V降为1.8V。
由于DDR2显存提供了更高频率，性能相应得以提升，但也带来了高发热量的弊端。加之结构限制无法采用廉价的TSOP封装，不得不采用成本更高的BGA封装(DDR2的初期产能不足，成本问题更甚)。发热量高、价格昂贵成为采用DDR2显存显卡的通病，如率先采用DDR2显存的的GeForce FX 5800/5800Ultra系列显卡就是比较失败的产品。基于以上原因，DDR2并未在主流显卡上广泛应用。
什么叫DDR3显存
DDR3显存可以看作是DDR2的改进版，二者有很多相同之处，例如采用1.8V标准电压、主要采用144Pin球形针脚的FBGA封装方式。不过DDR3核心有所改进：DDR3显存采用0.11微米生产工艺，耗电量较DDR2明显降低。此外，DDR3显存采用了“Pseudo Open Drain”接口技术，只要电压合适，显示芯片可直接支持DDR3显存。当然，显存颗粒较长的延迟时间(CAS latency)一直是高频率显存的一大通病，DDR3也不例外，DDR3的CAS latency为5/6/7/8，相比之下DDR2为3/4/5。客观地说，DDR3相对于DDR2在技术上并无突飞猛进的进步，但DDR3的性能优势仍比较明显：
(1)功耗和发热量较小：吸取了DDR2的教训，在控制成本的基础上减小了能耗和发热量，使得DDR3更易于被用户和厂家接受。
(2)工作频率更高：由于能耗降低，DDR3可实现更高的工作频率，在一定程度弥补了延迟时间较长的缺点，同时还可作为显卡的卖点之一，这在搭配DDR3显存的显卡上已有所表现。
(3)降低显卡整体成本：DDR2显存颗粒规格多为4M X 32bit，搭配中高端显卡常用的128MB显存便需8颗。而DDR3显存规格多为8M X 32bit，单颗颗粒容量较大，4颗即可构成128MB显存。如此一来，显卡PCB面积可减小，成本得以有效控制，此外，颗粒数减少后，显存功耗也能进一步降低。
(4)通用性好：相对于DDR变更到DDR2，DDR3对DDR2的兼容性更好。由于针脚、封装等关键特性不变，搭配DDR2的显示核心和公版设计的显卡稍加修改便能采用DDR3显存，这对厂商降低成本大有好处。
目前，DDR3显存在新出的大多数中高端显卡上得到了广泛的应用。
