GDDR5とは？GDDR5とGDDR5Xの違いについて紹介

この記事では、GDDR5 SDRAMについて紹介し、その定義について説明します。DDR3 RAMやDDR4 RAMなど、同期式ダイナミックランダムアクセスメモリには様々なバージョンがあります。この記事では主にGDDR5 RAMを紹介しますが、他のタイプのRAMを知りたい場合は、MiniToolデータ復元ソフトの公式サイトにアクセスすることをお勧めします。

ＧＤＤＲ５とは

GDDR5 SDRAMは、グラフィックカード、ゲーム機、高性能コンピュータ向けの設計された高帯域幅インターフェースを持つ最新の同期型グラフィックランダムアクセスメモリ（SGRAM）の一種です。GDDR SDRAMの一種である。

ＧＤＤＲ５の概要

GDDR4と同様に、GDDR5はDDR3 SDRAMメモリをベースとしており、DDR2 SDRAMと比較してデータライン数が2倍となっています。GDDR4やDDR3 SDRAMと同様に、GDDR5も8ビット幅のプリフェッチバッファを採用しています。

GDDR5 SGRAMは、JEDECがGDDR5仕様で提案した規格に適合しています。SGRAMはシングルポートです。ただし、一度に2つのメモリページを開くことができるため、他のVRAMテクノロジのデュアルポート特性をシミュレートできます。

高性能動作のために、8NプリフェッチアーキテクチャとDDRインターフェイスを使用し、デバイスの初期化中に検出される×32モードまたは×16 (クラムシェル)モードで動作するように構成できます。

GDDR5 インターフェイスは、書き込みクロック(WCK)サイクルごとに、2つの32ビット幅のデータワードをI/Oピンとの間で転送します。8Nプリフェッチに対応し、1 回の書き込みまたは読み取りアクセスには、内部メモリコアでの256ビットデータ転送の2つのCKクロックサイクルと、I/Oピンで対応する8つの32ビット幅の1/2 WCKクロックサイクルデータ転送が含まれます。

GDDR5は、2つの異なるクロックタイプで動作します。 差動コマンドクロック(CK)はアドレスとコマンド入力の基準として使用され、順方向差動ライトクロック（WCK）はデータ読み書きの基準として使用されます。

WCKの動作周波数は、CKの周波数の2倍です。つまり、GDDR5 SGRAMは、合計3つのクロックを使用します。2バイトに関連する2つの書き込みクロック(WCK01とWCK23)と1つのコマンドクロック(CK)です。

ピンあたり5 Gbit/sのデータレートを持つGDDR5を例として取り上げると、このCKの動作周波数は1.25 GHz で、両方のWCKクロックは2.5 GHzです。初期化とトレーニングシーケンスの間、CKとWCKは位相が揃えます。このアライメントにより、最小限の遅延で読み取りと書き込みアクセスが可能になります。

32ビットGDDR5チップあたり約67本の信号ピンがあり、残りは電源とグラウンドで、170個のBGAパッケージに収められています。

GDDR5X

2016年1月、JEDECはGDDR5X SGRAMを標準化しました。GDDR5Xの目標は、ピンあたり10～14 Gbit/sの伝送速度を達成することであり、これはGDDR5の2倍です。基本的に、8Nプリフェッチでダブルデータレートモードを使用するか、16Nプリフェッチでクワッドデータレートモードを使用するかを選択できるメモリ コントローラーを提供します。GDDR5には8Nプリフェッチによるダブルデータレートモードしかありません。

また、GDDR5Xは1チップあたり190ピン（190BGA）を使用しています。一方、標準的なGDDR5は、1チップあたり170ピン（170 BGA）です。

ＧＤＤＲ５の商業化

• 2007年、ハイニックス半導体は、業界初の60 nmクラスの「1 Gb」(1024³ビット) GDDR5メモリを発表しました。
• 2008年5月10日、キマンダは、定格レートが3.6 Gbit/s (900 MHz)、4.0 Gbit/s (1 GHz)、4.5 Gbit/s (1.125 GHz)の512 Mb GDDR5コンポーネントの量産を発表しました。
• 2008年6月25日、AMDは、Radeon HD 4870ビデオカードを通じてGDDR5メモリを使用する製品をリリースした最初の企業になりました。
• 2010年、ハイニックス社の40nmクラス「2Gb」(2 × 1024³ビット)GDDR5がリリースされました。7GHzの実効クロック速度で動作し、最大 28 GB/秒の処理速度を備えています。
• 2013年の第3四半期には、「4 Gb」(4 × 1024³ビット)のGDDR5コンポーネントが使用されました。ハイニックス社によって最初にリリースされたMicron Technologyはすぐにフォローアップし、2014年にその実装が発表されました。
• 2014年2月、Elpidaの買収により、Micron Technologyは2 Gbと4 Gb GDDR5製品を同社のグラフィックスメモリソリューションポートフォリオに追加しました。
• 2015年1月15日、Samsungはプレスリリースで、20nm製造プロセスに基づく「8 Gb」(8 × 1024³ビット)GDDR5メモリチップの量産を開始したと発表しました。