显存翻新历代记

　　● 显存翻新历代记

　　显存的历史是如此的漫长悠久，它的命运一直是与显卡交织在一起的，甚至可以说显存的历史就是显卡的历史。当最初的显卡出现时，尽管功能单一且作用极其有限，但它毕竟担负着输出画面的职责，而输出画面这一连贯动作本身需要一个临时缓冲，因此从显卡诞生的第一天起，显存作为帧缓冲就已经出现了。今天我们看到的运行频率高达数G，带宽动辄几百G的显存系统，全部发端于缓冲这些每秒不过几K甚至仅仅几百字节画面数据的buffer。

　　受限于半导体工艺以及IC逻辑结构涉及的水平，最初的显存与内存具有极大的通用性，FP-DRAM（Fast Page DRAM）及EDO-RAM（Extend Data Output DRAM）等等当时内存常用的颗粒在显存中同样适用，甚至当时相当多显卡的显存颗粒都是可拆卸和手工扩展的。这些延迟几十甚至几百纳秒的显存在今天看来简陋不堪而且慢如蜗牛，但他们在当时不仅十分先进，而且其高通用性也促进和保障了显卡的正常工作以及稳定发展。

　　随着时间的推移，显卡逐渐从传统的2D输出控制机构转变成了能够执行CPU发出的图形相关命令的独立单元，甚至具备了操作纹理及材质的能力。材质的以及帧缓存的配合操作对显卡的存储空间提出了前所未有的要求，传统的FP-DRAM以及EDO-RAM已经无法满足图形发展的需要。于是对SD-RAM的大规模使用，在显卡具备了“3D加速”功能之后便顺理成章了。与此同时，具备block-write（块写）能力，拥有更好读写性能的SG-RAM也开始崭露头角，但终因成本要素在未能流行起来。在SD-RAM时代，显存的延迟通常在8~10ns。

　　GPU的出现将整个图形界推入了崭新的时代，更好的光影效果催生出了更大的材质需求，进而带动了显存的发展。NV10(Geforce256)不仅是人类历史上第一块GPU，同时也是第一块支持DDR-RAM显存的GPU。普通的DDR显存延迟一般为4~5ns，它将传统的SD-RAM显存的带宽提升了一倍。可以说NV10的出现，将整个图形界拉入了高速显存时代。另外值得注意的是，在DDR显存后期，SG-RAM的DDR版本GDDR开始崭露头角，这为今后的显存发展打下了良好的基础。

　　这世界上存在很多看上去毫无根据，但却又确实正确的现象，显存的更迭发展就是其中之一。自从伴随着NV30一起到来的失败的GDDR2显存之后，双数代显存性能及功耗表现差劲同时不受欢迎的魔咒就再也没有被打破过。尽管GDDR2和后来R600所采用的GDDR4都努力提升了带宽，但糟糕的功耗表现以及难以提升的频率不仅让第一代采用者大受其苦，也严重影响了自身的普及。GDDR2和GDDR4这两页历史不仅黯淡，而且很快速的就被人们翻过去了。

　　与之相对应的，由NV36发端并在NV40上发扬光大的GDDR3，以及在RV770上让AMD一赌翻身并由此名留史册的GDDR5，则成了显存发展历史上光辉灿烂的一页。GDDR3的出现不仅最终让SG-RAM这一更加符合显存体系操作特点的存储颗粒彻底取代了SD-RAM，更让人类首次正式踏入了GHz频率的存储时代。从GDDR3开始，显存的运行频率和带宽开始大幅度地甩开系统内存。而GDDR5不仅以优异的性能让AMD转危为安，其极高的运行频率所带来的带宽也让显存第一次能够在真正意义上成为“寄存器溢出缓冲”，从而将整个缓冲体系联系在了一起。

　　从NV10开始算起，显存见证了GPU史上所有的创新和发展，NV10（DDR）、NV20（4 MC）、NV30（GDDR2）、NV36/40（GDDR3）、R600（GDDR4）、RV770（GDDR5），这些成功和失败的背后几乎都有显存及显存体系发展变化的影响。那么，显存究竟是如何影响到GPU乃至整个显卡的表现的呢？