Typy grafických pamätí – prehľad od GDDR až po HBM

Grafické karty sa neustále vyvíjajú a s nimi aj ich pamäte. Práve pamäť rozhoduje o tom, aký výkon karta ponúkne a ako si poradí s modernými hrami či aplikáciami. Keď sa pozriete na špecifikácie, určite ste si všimli označenia ako GDDR6, GDDR6X alebo HBM2. Čo tieto skratky znamenajú a aký je medzi nimi rozdiel? V tomto článku si vysvetlíme hlavné typy grafických pamätí, ich vývoj, použitie a kam sa posúva ich budúcnosť. Ak chcete mať jasno v tom, čo znamenajú označenia GDDR alebo HBM, pozrite si tento prehľad, ktorý vám ukáže všetky dôležité typy grafických pamätí na jednom mieste. A na konci budete presne vedieť, ktoré typy grafických pamätí sú pre vás najvhodnejšie.

GDDR pamäte – od GDDR po GDDR7

GDDR (Graphics Double Data Rate) pamäť je najrozšírenejšia vo svete grafických kariet. Vychádza z klasických DDR pamätí používaných v počítačoch, no je prispôsobená pre grafické výpočty. To znamená vyššie takty, väčšiu priepustnosť a optimalizáciu na spracovanie obrovského množstva grafických dát.

• GDDR, GDDR2, GDDR3 a GDDR4 – staršie generácie, ktoré poháňali grafické karty v 2000-tych rokoch. Ich výkon dnes nestačí, ale položili základ pre modernejšie riešenia.
• GDDR5 – štandard od roku 2008. Ponúkala rýchlosť až do 8 Gbps a stala sa základom pre množstvo herných grafických kariet. Aj dnes ju nájdeme v starších modeloch, ktoré stále zvládajú menej náročné hry.
• GDDR5X – predstavená v roku 2016. Priepustnosť sa zvýšila až na 12 Gbps a objavila sa v ikonických kartách ako GeForce GTX 1080 alebo Titan Xp.
• GDDR6 – súčasný základ v strednej aj vyššej triede grafických kariet. Pracuje s rýchlosťami 14–16 Gbps a zvláda hranie vo vysokom rozlíšení.
• GDDR6X – špičková technológia od Micronu, ktorá posunula rýchlosť až na 19–21 Gbps. NVIDIA ju využíva v modeloch RTX 3080, 3090 a niektorých RTX 40. série.
• GDDR7 – najnovšia generácia, predstavená v roku 2023. Dosahuje až 32 Gbps na pin, prináša nižšiu spotrebu energie a podporuje budúce hry vo 4K aj 8K rozlíšení.

Krátke zhrnutie: GDDR pamäte patria medzi najrozšírenejšie typy grafických pamätí, využívané predovšetkým pre gaming a neustále sa vyvíjajú, aby držali krok s rastúcimi nárokmi hier a aplikácií.

Prehľad GDDR pamätí – najpoužívanejšie typy grafických pamätí

---

HBM pamäte – špeciálne typy grafických pamätí pre profesionálne grafické karty

HBM (High Bandwidth Memory) predstavuje úplne iný prístup k pamätiam. Kým GDDR pamäte sú umiestnené okolo grafického čipu, HBM sa stackuje (vrství) vertikálne priamo vedľa GPU a pripája cez veľmi širokú pamäťovú zbernicu. To prináša obrovskú priepustnosť dát pri nižších taktoch a zároveň nižšiu spotrebu energie.

• HBM – prvá generácia, uvedená v roku 2015 v kartách AMD Radeon R9 Fury X. Ponúkala rýchlosť okolo 1 Gbps na pin a priepustnosť až 512 GB/s.
• HBM2 – posun na 2 Gbps a kapacity až 8 GB na stack. Používaná v profesionálnych kartách ako NVIDIA Tesla alebo AMD Radeon Vega.
• HBM2E – vylepšená verzia s rýchlosťou 3,2 Gbps a kapacitami 8–16 GB na stack. Ideálna pre AI a výpočtové centrá.
• HBM3 – generácia z roku 2022, ktorá posunula priepustnosť na 819 GB/s na stack a celkovo až 3,2 TB/s. Používa sa v akcelerátoroch pre superpočítače a umelú inteligenciu.
• HBM3E – najnovšia verzia z roku 2024, prináša viac ako 1 TB/s na stack a podporu 12-die stohovania. Nájdeme ju v AI akcelerátoroch a HPC riešeniach.

Krátke zhrnutie: HBM pamäte patria medzi špeciálne typy grafických pamätí, ktoré sú extrémne rýchle a efektívne, no drahé. Preto sa používajú hlavne v profesionálnych riešeniach, nie v klasických dostupných herných kartách.

Prehľad HBM pamätí – špeciálny smer vo vývoji typov grafických pamätí

HBM pamäte sa od GDDR výrazne líšia svojou architektúrou. Namiesto samostatných čipov okolo GPU sa pamäťové čipy ukladajú na seba do tzv. stackov (stohov) a prepájajú sa priamo s grafickým procesorom cez extrémne širokú 1024-bitovú pamäťovú zbernicu.

Každý takýto stack má svoju kapacitu (napr. 8 GB pri HBM2 alebo 16 GB pri HBM3) a aj svoju priepustnosť (napr. 256 GB/s pri HBM2 alebo 819 GB/s pri HBM3). Grafická karta zvyčajne obsahuje viac stackov naraz – napríklad 4 stacky s kapacitou 8 GB = spolu 32 GB VRAM.

To je dôvod, prečo sa v tabuľke uvádzajú hodnoty „na stack“ aj celkové maximá. Zatiaľ čo pri GDDR pamätiach sa sleduje kapacita jedného čipu a celková VRAM vzniká ich sčítaním, pri HBM je základnou jednotkou práve stack.

Porovnanie GDDR a HBM pamätí

Aj keď oba hlavné typy grafických pamätí plnia rovnakú úlohu, fungujú odlišne a sú určené pre rôzne segmenty trhu:

• Architektúra:
  • GDDR pamäte sú rozmiestnené okolo GPU a fungujú na vysokých frekvenciách.
  • HBM pamäte sú stohované a pripojené cez extrémne širokú zbernicu.
• Priepustnosť:
  • GDDR dosahuje priepustnosť rádovo stovky GB/s.
  • HBM prekonáva hranicu terabajtu za sekundu, a to pri nižších taktoch.
• Spotreba energie:
  • GDDR pamäte sú energeticky náročnejšie pri vysokých taktoch.
  • HBM je efektívnejšia, čo je dôležité pri výpočtových riešeniach.
• Cena a dostupnosť:
  • GDDR je lacnejšia a dostupná vo väčšine herných grafík.
  • HBM je drahá a používa sa len v špeciálnych GPU pre servery, AI a profesionálne nasadenie.

Pre lepšie pochopenie rozdielov medzi GDDR a HBM pamäťami odporúčam aj toto video, ktoré ich vysvetľuje zrozumiteľne a názorne.

Záver porovnania: Pre hráčov je ideálna GDDR, pretože ponúka dostatočný výkon a prijateľnú cenu. HBM je špičková technológia, no kvôli cene a zameraniu ju nájdeme iba v profesionálnych riešeniach.

LPDDR pamäte – úsporné riešenie pre mobilné zariadenia

Medzi moderné typy grafických pamätí patria aj LPDDR (Low Power DDR). Tieto pamäte sú navrhnuté tak, aby mali nízku spotrebu energie a zároveň ponúkli dostatočný výkon pre mobilné zariadenia. Najčastejšie ich nájdeme v smartfónoch, tabletoch a ultrabookoch, kde je dôležitá skôr výdrž batérie.

Integrované grafiky, napríklad v čipoch Apple alebo Qualcomm Snapdragon, využívajú LPDDR ako spoločnú pamäť pre CPU aj GPU. Hoci výkonovo zaostávajú za GDDR alebo HBM, ich efektivita z nich robí dôležitú súčasť mobilného a úsporného segmentu.

Staršie typy grafických pamätí

Pred érou GDDR a HBM sa používali iné riešenia, ktoré dnes patria už len do histórie. Ich výkon bol obmedzený, ale položili základ moderným technológiám:

• SGRAM (Synchronous Graphics RAM) – používala sa v prvých 3D akcelerátoroch v 90. rokoch. Bola optimalizovaná pre grafické operácie, no jej kapacita a rýchlosť boli veľmi nízke podľa dnešných štandardov.
• SDRAM (Synchronous DRAM) – základná pamäť využívaná aj v počítačoch, krátko sa objavila aj v grafikách. Bola lacná, ale nedokázala držať krok s rastúcimi nárokmi hier.
• DDR SDRAM (DDR, DDR2, DDR3, DDR4, DDR5) – klasické operačné pamäte, ktoré sa v rôznych obdobiach používali aj pre grafické karty. Ich výhodou bola dostupnosť a nízka cena, no postupne ich nahradili špecializované GDDR pamäte s vyššou priepustnosťou.

Tieto staršie typy grafických pamätí dnes už v moderných GPU nenájdeme, no tvorili dôležitý krok vo vývoji smerom k GDDR a HBM riešeniam.

Záver

Pamäť je srdcom každej grafickej karty. Kým GDDR pamäte dominujú hernému svetu a neustále sa vyvíjajú až po GDDR7, HBM pamäte slúžia pre špecializované oblasti, kde rozhoduje maximálna priepustnosť. Staršie typy grafických pamätí dnes už patria do histórie, no vytvorili základ, na ktorom stoja moderné riešenia.

Ak teda nabudúce budete vyberať grafickú kartu, spomeňte si, že práve typy grafických pamätí môžu rozhodnúť o tom, ako dobre karta zvládne vaše hry alebo pracovné projekty. A ak chcete mať vždy prehľad, sledujte novinky – práve nové typy grafických pamätí vám ukážu, kam sa posúva celý svet hier a profesionálnych grafických riešení.