GDDR5 als Desktop Ram, warum wird es nicht hergestellt?

[SurfPC]

Die PS4 hat doch auch GDDR5 als Ram, also auch als normalen Ram nicht nur als Videoram. Warum kriegen wir das nicht für PCs? Wenn es doch anscheinend wesentlich schneller ist als DDR4.

sonderlich teuer ist es ja anscheinend auch nicht wenn die PS4 es hat welche ja nicht viel kostet (kurz nach Marktstart sinkt ja immer der Preis extrem runter)

 

[Incredible Alk]

GDDR5 ist technisch gesehen eine leicht abgewandelte Form von DDR3 des Desktops. Er ist in normalen PC-Workloads heutigem DDR4 weit unterlegen.
Auch in den Konsolen ist er langsamer als guter DDR3 oder gar DDR4, er wird hier nur genutzt weil der Vorteil den er bei der Grafikleistung bringt deutlich höher ist als der Nachteil im CPU-Bereich.
Dass manche glauben dass er schneller wäre als normaler Desktop-RAM (auch bei nicht-grafischen Dingen) ist gutes Marketing der Konsolenhersteller, hat aber mit der Realität nichts zu tun.

 

[SurfPC]

achso oh danke

 

[flotus1]

GDDR ist optimiert auf hohe sequenzielle Übertragungsraten und hat vergleichsweise hohe Latenzen. Grund ist dass die Texturen die hier durchgeschleust werden müssen eher große zusammenhängende Datenpakete sind.
Bei normalem RAM ist die Optimierung eher umgekehrt weil sich in vielen Workloads höhere Latenzen doch negativ auswirken würden.
Keiner der RAM-Typen ist per se "besser", sondern die Schwerpunkte liegen woanders.

 

[Locuza]

GDDR5 ist technisch gesehen eine leicht abgewandelte Form von DDR3 des Desktops. Er ist in normalen PC-Workloads heutigem DDR4 weit unterlegen.
Auch in den Konsolen ist er langsamer als guter DDR3 oder gar DDR4, er wird hier nur genutzt weil der Vorteil den er bei der Grafikleistung bringt deutlich höher ist als der Nachteil im CPU-Bereich.
Dass manche glauben dass er schneller wäre als normaler Desktop-RAM (auch bei nicht-grafischen Dingen) ist gutes Marketing der Konsolenhersteller, hat aber mit der Realität nichts zu tun.

Spezifiziere genauer, um wie viel ist denn GDDR5 Speicher DDR4 unterlegen?
Es wird vermutlich nicht schwer zu erraten sein, dass ich denke das deine Behauptung praktisch aus der Luft gegriffen ist.

 

[Incredible Alk]

Ne sorry aber Spezifikationen und Datenblätter durchwurschteln und vergleichen kannste selber, das muss ich dir nicht vormachen. Du kannsts mir wahlweise einfach glauben und wenn dir das nicht zusagt selbst recherchieren.
Oder auch simpler die Frage stellen wenn es nicht so wäre und GDDR5 für RAM-Workload im CPU-Bereich tatsächlich so gut wäre - warum dann DDR4 entwickeln und durchsetzen wo man einfach GDDR5-Riegel/Controller hätte nutzen können? Glaubst du ernsthaft, dass die Legionen von Entwicklungsingenieuren bei den entsprechenden Firmen nicht auf die Idee gekommen wären das zu machen wenns sinnvoll gewesen wäre?

GDDR5 ist im Grafikbereich wo es schlicht um massive sequentielle Bandbreite geht noch immer jedem anderen RAM überlegen (von HBM mal abgesehen) denn genau darauf ist er optimiert. Wenn du das Zeug deiner CPU zur Seite stellst würdest du dich aber wundern wie zäh GDDR5 ist wenn man viele verschiedene kleine Informationshäppchen durcheinander haben will (und wo man nicht mit hunderten von bit an Speicherinterface arbeitet um die bandbreite hochzutreiben).

 

[Locuza]

Ich denke es ist ziemlich albern mir die Aufgabe zu stellen, für deine Behauptungen Nachweise zu suchen.

Aber gut das es Gipsel schon einmal teilweise gemacht hat.

Ja. Mal als Beispiel, die Latenzen sind ja spezifiziert und kann man nachschlagen. Man erkennt, daß der GDDR5-DRAM eigentlich keine höheren Latenzen als DDR3 hat. Wie auch, die Speicherzellen sind die gleichen und nur das Interface ist etwas anders.

Edit:
Ein typisches DDR3-2133 Modul hat z.B. Latenzen von 11-11-11-30 (CAS-RCD-RP-RAS). In Nanosekunden sind das 10,3 - 10,3 - 10,3 - 28,1. Die oben verlinkten GDDR5-Bausteine haben jetzt zwar z.B. eine CAS-Latenz von 17, aber durch die 1,5GHz Takt sind die minimal spezifizierten Timings für den 6.0 GBps Betrieb (bei 5.5GBps sind CL 16 erlaubt, bei 5.0 CL15, bei 4.5 CL13 und bei 4.0 GBps schließlich CL12, ins ns bleibt es immer sehr ähnlich) dann ebenfalls in Nanosekunden ausgedrückt 11,3 - 10 - 12 - 28. Wie gesagt, vollkommen vergleichbar zu üblichem DDR3.

3DCenter Forum - Einzelnen Beitrag anzeigen - Next-Gen-Konsolen?

Bezüglich der Latenzen gibt es in dem Fall keine Argumente.
Möglicherweise gibt es einen Unterschied in welcher Granularität Daten übertragen werden, darüber weiß ich nichts, die Frage die sich aber sofort stellt, um viel würde das die Performance beeinflussen?
Deine Behauptung lag immerhin bei "weit unterlegen".

Die Frage wieso man GDDR5 nicht allgemein verwendet lässt sich natürlich durch viele Argumente beantworten.
Das Schaubild stellt eine gute Übersicht dar:
Mehr Unterstutzung fur DDR4-SDRAM und Hybrid Memory Cube (Bild) | heise online

Viele Faktoren betreffen die Kosten und Kapazität und natürlich die bisherige Infrastruktur in diesem Bereich.

 

[Incredible Alk]

Albern ist, aus dem nichts zu unterstellen jemand würde etwas erfinden. Obwohl das ist nicht albern, eher unhöflich.

Ich hab doch das Wort "Latenz" gar nicht benutzt?
Das stimmt, die Latenzen der Speicherchips sind ähnlich, das macht GDDR5 durch den Takt wett. Probleme gibts da woanders:

GDDR5 ist nicht intern stapelbar und braucht wesentlich mehr Datenleitungen, was bedeutet du müsstest für beispielsweise einen 8GB-Riegel sehr viele einzelne GDDR5-Chips nebeneinander setzen, welche dann aber durch die iirc 288 pins einer DDR4-Bank nicht mehr vernünftig ansprechbar sind (oder nur mit viel geringerem Takt). DDR4 ist dahingehend optimiert (Blockzusammenfassung bei großen Riegeln, möglichst wenig leitungen).
Bei Grafikkarten hat diese Einzelbauweise/Einzelansprechen von GDDR5 ja Vorteile, denn dadurch kann man das Speicherinterface fast beliebig aufblasen und so extreme Bandbreiten erzielen - hier haste dann aber auch deine böse Latenz, denn ein Speichercontroller einer GPU der so viele Speichersteine parallel abarbeitet hat naturgemäß hohe Latenzen (ich weiß nicht wo wir uns da heute befinden, ich schätze 20-30) aber das macht hier nicht viel aus da es auf die Bandbreite ankommt.

Wenn du wirklich GDDR5 als normalen RAM benutzen wolltest kannst du entweder sehr schnelle 2GB-Riegel anbieten die zu klein sind oder heute übliche Größen die durch ihre Pinanbindung nicht sinnvoll angesprochen werden können und sehr lahm sind.
Die einzige Chance das sinnvoll und schnell zu nutzen wäre, kleinere GDDR5 Module in mehr Slots anzubringen oder die komplette Architektur entsprechend anzupassen (neuer Speichercontroller, neue Verbindungen, neue Slots, neues Protokoll), dann könnte es sehr gut funktionieren, sowas will aber der Markt nicht.

Wenn man das übrigens genau so macht UND es noch schafft dass der Speicher intern dabei stapelbar ist hat man gleich 3 Fliegen mit einer Klappe geschlagen. Diese Entwicklung ist heute unter HBM bekannt.


Es geht ja nicht darum, dass GDDR5 generell besser oder schlechter als DDR4 ist (das ist es nicht), nur ist der eine Speichertyp ohne massive Anpassungen an allem drumherum für den jeweils anderen Anwendungsbereich nahezu unbrauchbar. Deshalb hab ich ja "bei PC-Workloads" geschrieben oben - wenn du DDR4 auf en Grafikkarte lötest würde die auch den Bach runtergehen^^

 

[SurfPC]

und wieso hat die PS4 dann nun GDDR5 als normalen RAM und nicht DDR3 oder 4?

 

[Incredible Alk]

Weil es günstiger ist, nur eine Art Speichercontroller und eine Art RAM zu verbauen in dem alles verwurschtelt wird statt DDR für die CPU und GDDR für die GPU einzubauen. Letzteres wäre in allen Dingen schneller - aber für Sony teurer. Microsoft hat das Problem in seinen Boxen mit DDR3+eSRAM zu lösen versucht... mehr oder weniger erfolgreich.

Ich habe auch wenig Einblick wie die in Konsolen verbauten APUs mit sowas generell umgehen und inwieweit da optimiert ist. Ich schätze mal mit aktuellen Chips wäre eine Mischbestückung getrennt für CPU und GPU-Teil der APU gar nicht möglich (weiß ich aber nicht).

 

[Locuza]

- Aktualisierung bezüglich der Beitragsreferenz -

Albern ist, aus dem nichts zu unterstellen jemand würde etwas erfinden. Obwohl das ist nicht albern, eher unhöflich.

Entschuldige, aber ich habe in dem Fall meine Zweifel gerne deutlich gemacht.

Ich hab doch das Wort "Latenz" gar nicht benutzt?

Das stimmt, die Latenzen der Speicherchips sind ähnlich, das macht GDDR5 durch den Takt wett. Probleme gibts da woanders:

Nein, dass hast du nicht, aber ich habe das mal unverschämt miteinbezogen bei dem Argument, dass GDDR5 bei normalen PC-Workload DDR4 wesentlich unterlegen wäre bzw. selbst auf den Konsolen DDR3 Speicher unterlegen ist und Nachteile auf Seiten der CPU bringt.
Neben der Bandbreite, der Latenz und der Granularität der Daten gibt es praktisch keine Faktoren mehr, wonach wir bewerten könnten.
Die Bandbreite und Latenz stellt offensichtlich kein Problem dar.

Alles was darüber hinaus geht, betrifft nicht mehr direkt die Performance vom Anwendungsfeld.

Es geht ja nicht darum, dass GDDR5 generell besser oder schlechter als DDR4 ist (das ist es nicht), nur ist der eine Speichertyp ohne massive Anpassungen an allem drumherum für den jeweils anderen Anwendungsbereich nahezu unbrauchbar. Deshalb hab ich ja "bei PC-Workloads" geschrieben oben - wenn du DDR4 auf en Grafikkarte lötest würde die auch den Bach runtergehen^^

PC-Workloads habe ich persönlich nicht als spezifische Anwendungskriterien übersetzt oder als Anwendungen, welche eine Kapazität benötigen die mit GDDR5 nicht realisiert werden können, sondern als Software-Anwendungen wo GDDR5 vs. DDR4 sich direkt gegenüberstehen, ohne RAM-Überläufe oder irgendetwas in der Richtung zu triggern.

 

[Incredible Alk]

Die Bandbreite und Latenz stellt offensichtlich kein Problem dar.

Wenn du einen RAM-Riegel mit 8GB GDDR5 baust und den mit 244/288 pins anbinden musst läuft der noch mit gefühlten 100 MHz und/oder Latenzen von mehreren Hundert stabil. Dann haste die Performance von SD-RAM aus den 90ern.
Ein einzelner GDDR5-Speicherstein braucht 170 pins um ihn mit vollem Speed betreiben zu können. Die größten Steine heute haben ich glaube 1GB/Stein?
Ein 8GB-Modul müsste mit 1000+ pins an die CPU angebunden werden dann hättest du wohl keinen Nachteil mehr. Das geht aber so nunmal nicht.
(Bevor einer fragt: Ja, moderne dicke GPUs mit großen SI-interfaces haben mehrere Tausend Lötpunkte).

Das Problem ist nicht der Speicher selbst, das Problem ist wie er funktioniert und angebunden ist!

sondern als Software-Anwendungen wo GDDR5 vs. DDR4 sich direkt gegenüberstehen

Wenn man das realisiert und zusätzlich die ganzen Architekturen rundherum entsprechend anpasst (also DDR4 brav in Slots und GDDR5 wie gehabt mit zig Pins verlötet und jeder seinen optimierten Speichercontroller) dürfte der Unterschied sehr gering sein. Nur ist diese Realisierung eben Fantasiegebiet.

 

[Locuza]

Das wäre eine gute Argumentation bezüglich der Frage warum wir keinen GDDR5 Speicher außerhalb von Grafikkarten besitzen, dein Anfangsbeitrag auf den ich aufgesprungen ging aber in eine völlig andere Richtung bzw. lässt sich jedenfalls für mich gar nicht in diese Richtung ableiten:

GDDR5 ist technisch gesehen eine leicht abgewandelte Form von DDR3 des Desktops.Er ist in normalen PC-Workloads heutigem DDR4 weit unterlegen.
Auch in den Konsolen ist er langsamer als guter DDR3 oder gar DDR4, er wird hier nur genutzt weil der Vorteil den er bei der Grafikleistung bringt deutlich höher ist als der Nachteil im CPU-Bereich.
Dass manche glauben dass er schneller wäre als normaler Desktop-RAM (auch bei nicht-grafischen Dingen) ist gutes Marketing der Konsolenhersteller, hat aber mit der Realität nichts zu tun.

1. Wie schon erwähnt, hätte ich PC-Workloads nicht als als Eigenschaften bezüglich der möglichen Kapazitäten, des Platzverbrauchs und ähnlichem verstanden.
2. Die PS4 verwendet GDDR5 Speicher, inwiefern sollte der Speicher langsamer als DDR3/4 sein und woher sollen die Nachteile auf Seiten der CPU kommen?
Das war der Knackpunkt, denn die Bandbreite und Latenz stellt im direkten Vergleich kein Problem dar und insofern gibt es nichts, außer Vorteile oder einen praktischen Gleichstand.

 

[Incredible Alk]

Ich denke mal alles nochmal zu erklären bringt nichts.
Wenn es nur Vorteile/einen Gleichstand bringen würde GDDR5 in PCs als RAM zu verwenden hätten wir heute standardmäßig GDDR5 in unseren PCs als RAM - denn einfacher könnte AMD und Intel nicht an Mehrleistung kommen. Nur haben deren Ingenieure verstanden warum dem nicht so ist und warum man das Konzept entsprechend nicht verwirklicht.
Wenn das Konzept von GDDR5 so gut als CPU-RAM funktionieren würde hätte man auch DDR4 entsprechend aufbauen können (da war die Chance zu Wechsel ja da) - auch das wurde nicht gemacht (bzw. nur Einzelheiten übernommen) - aus gleichen Gründen. Man kanns nun wahrhaben wollen oder nicht - das ändert an der Realität nichts.

 

[Locuza]

Da gibt es gar keinen direkten Einwand von mir, ich habe schließlich selber die Kapazität, die Kosten und die bisherige Infrastruktur als Grund gegen GDDR5 genannt und zusätzlich eine Tabelle mit den Eckdaten verlinkt.
Ich störe mich primär an der ganzen Formulierung vom ersten Beitrag, der von mir und sicherlich vielen anderen gänzlich anders verstanden wird.

 

[Threshold]

Ich sehe das eigentlich ziemlich einfach.
Würde sich GDDR als RAM lohnen, bzw. wäre er wirtschaftlich zu vertreten, gäbe es ihn bereits.
Da das nicht der Fall ist, gibt es offensichtlich einige Punkte, die dagegen sprechen.
Welche das sind, wissen wohl nur Samsung, Micron und Co.

 

[LudwigX]

Der eigentlich wichtigste Grund wurde hier noch gar nicht explizit genannt: Die CPU hat überhaupt keine Vorteile von so schnellem Ram.
Ja, im CPU Limit bringt schneller DDR3/4 Ram mehr Leistung, aber von der Bandbreite her sind die immer noch sehr weit von GDDR5 entfernt, dass die Mehrleistung fast 0 wäre

 

[Incredible Alk]

Der eigentlich wichtigste Grund wurde hier noch gar nicht explizit genannt: Die CPU hat überhaupt keine Vorteile von so schnellem Ram.

Das kommt stark darauf an was du machst. Schnapp dir mal 7-zip und packe ein Gigabyte an Dateien im LZMA-Modus, also der höchsten Einstellung.
Der UNterschied zwischen 2133 und 3200 MHz können da schnell mal 20-30% Leistung sein!

Dass du bei Spielen keinen Unterscheid merkst liegt daran, dass man sich in so gut wie allen Fällen im GPU-Limit befindet, selbst bei sehr schnellen Grafikkarten. Bei den aktuellen Sprüngen in der IPC-Leistung bei CPUs (also einstelliger Prozentbereich bis gar keiner beim Kaby-Refresh) könnte man "einfach" den offiziell erlaubten Speicherstandard anheben auf beispielsweise 3000, in den Reviews/Benchmarks würde das im Mittel für die üblichen 5% reichen ohne an der CPU irgendwas zu verändern. Das macht intel nur aus anderen Gründen nicht (Details dazu erklärt dir Roman/der8auer in seinem YT-Channel )

 

[LudwigX]

Sorry, ich hab mich da etwas unklar ausgedrückt:

Schnapp dir mal 7-zip und packe ein Gigabyte an Dateien im LZMA-Modus, also der höchsten Einstellung.
Genau das war mit: Ja, im CPU Limit bringt schneller DDR3/4 Ram mehr Leistung gemeint.

Was das eigentlich bedeuten sollte: In dem Bereich, in dem wir uns mit dem DDR3/DDR4 befinden (nämlich so 32-47 GByte/s bei 2133/3200Mhz) bringt schnellerer Ram tatsächlich Vorteile. (Quelle: DDR4 Memory Scaling on Intel Z170 - Finding The Best DDR4 Memory Kit Speed - Page 3 of 6 - Legit ReviewsAIDA64 Extreme Edition 5.30 Beta:)
Der große Vorteil von GDDR5 ist seine noch viel höhere Bandbreite von über 300Gbyte pro Sekunde. Bei einem Sprung von ~30 auf ~50 Gbyte/s spürt man noch Verbesserungen. Bei einem Sprung von 50 auf 300Gbyte/s wird man dagegen kaum Vorteile haben, da die CPU bereits mit den 50Gbyte/s nahezu vollständig ausgelastet wird.

 

[Incredible Alk]

Der große Vorteil von GDDR5 ist seine noch viel höhere Bandbreite von über 300Gbyte pro Sekunde.

...die er nur erreicht wenn man ihn mit 384 oder mehr bit Speicherinterface anbindet was weit über dem ist was eine RAM-Bank schafft.
Wenn GDDR5 als RAM-Riegel so laufen würde und man alle sonstigen Unwegbarkeiten mal außer Acht lässt (also RAM-Module mit keine Ahnung 500 pins nimmt usw.) käme man in der Gegend von 80-100 GB/s raus, nicht bei 300.
Bei Grafikkarten läuft vRAM ja heutzutage sozusagen im "Octa-Channel" (8 Chips/256bit-SI) oder "Dodeka-Channel" (12 Chips/384bit-SI) wenn mans so übertragen will.

Versteht mich nicht falsch, im Detail ist das natürlich Quatsch da die zugrunde liegenden Architekturen nunmal andere sind. Es geht nur drum zu zeigen dass die massive Bandbreite von Grafikkarten mit GDDR5(X) nicht alleine vom darauf ausgelegten Speicher kommen sondern auch von der entsprechenden Anbindung. Bei festverlöteten Grafikkarten ist sowas einfacher realisierbar als bei Plattformen mit Slots wo man alleine schon durch die Pinanzahl begrenzt ist und daher durch mehrere Channels gleichzeitig das Problem angeht - genau wie es Grafikkarten mit schmalem und breitem Interface gibt je nach Preisklasse gibts bei CPUs auch die "billigen" Plattformen mit DualChannel und die dicken mit Quad.