Video Random Access Memory

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Als Video Random Access Memory (VRAM) bezeichnet man DRAM, der vor allem in den Jahren 1993/94 bis zur Jahrtausendwende als lokaler Speicher auf Grafikkarten Anwendung fand. Wichtigste Eigenschaft des Speichers sind zwei Ports (dual-ported RAM), ein ‚normaler‘ zum wahlfreien Lesen und Schreiben (random access) und einer zum sequentiellen Lesen (Videosignal-Erzeugung).

Um die Jahrtausendwende wurde normaler RAM leistungsfähig genug, so dass normaler single ported-RAM (DDR oder GDDR) für Grafikkarten ausreichend wurde.

Gelegentlich wird heute fälschlicherweise mit VRAM der Speicher einer Grafikkarte bezeichnet, unabhängig von der Speichertechnologie.

Aufbau[Bearbeiten]

Konzeptuell besteht VRAM aus zwei Teilen.

  • SAM (Serial Access Memory)
    Das SAM-Modul (meist in Form eines Schieberegisters) wird nicht durch Berechnungen verändert und enthält die vom RAMDAC auszulesenden Daten. Es wird als sequentieller Speicher umgesetzt, d. h. im Gegensatz zum RAM können Daten nur nacheinander ausgewertet werden (ähnlich einer Kassette). SAM ist wesentlich schneller auszulesen als RAM, da im Prinzip keine Adressberechnungen nötig sind.
  • DRAM (Dynamic Random Access Memory)
    Dieser Speicherbereich wird stets durch Berechnungen zur Bildsynthese manipuliert. Auf Anfrage werden Daten zeilenweise in den SAM kopiert. Durch die lokale Trennung sind parallele Lese- und Schreibzugriffe möglich. Technologisch besteht das DRAM-Modul entweder aus FPM RAM (30–40 ns Zykluszeit) oder EDO RAM (20–30 ns Zykluszeit), was Taktfrequenzen von 50–66 MHz ermöglicht.

Weiterentwicklungen[Bearbeiten]

ET6000 mit 2 MB MDRAM von MoSys.
  • WRAM (Window RAM) ist analog zu VRAM mit getrennten Lese- und Schreibleitungen ausgestattet, bietet aber schnellere Zugriffszeiten und ist billiger in der Herstellung. Z. B. verfügen die Grafikkarten Matrox MGA Millennium und die Number Nine Revólution 3D „Ticket to Ride“ über WRAM.
  • SGRAM (Synchronous Graphics RAM) ist ein technologisch mit SDRAM verwandter single-ported Speicher, d. h. gleichzeitige Lese- und Schreibzugriffe sind nicht möglich. Er bietet einen um Grafikoperationen erweiterten Funktionsumfang (z. B. blockweises Lesen und Schreiben) und höhere Taktfrequenzen.
  • MDRAM (Multi-bank DRAM) ist als Feld unabhängiger Speicherbänke aufgebaut, die über einen gemeinsamen Bus verbunden sind. Mit dieser Struktur ist ein hoher Grad der Parallelisierung möglich. Die Grafikkarte Hercules Dynamite 128 (GPU: TSENG ET6000) verfügt über bis zu 4 MB MDRAM.
  • CDRAM (Cache DRAM) ist eine Mischung aus statischem Speicher (SRAM) und dynamischem Speicher (DRAM). Ähnlich dem Cache moderner Prozessoren werden beim CDRAM häufig benutzte Daten im schnellen SRAM abgelegt, was zu einer Leistungssteigerung führt.
  • 3D RAM ist eine Entwicklung von Mitsubishi bestehend aus Speicherbausteinen mit dazwischen befindlicher integrierter Logik. So sind einige Grafikoperationen (z. B. z-Buffer-Test) direkt im Speicher ausführbar. Einsatz findet dieser Speicher in der UltraSparc von Sun Microsystems.
  • GDDR-SDRAM (Graphics Double Data Rate SDRAM) ist ein auf DDR-SDRAM basierender Grafikspeicher, der sich durch optimierte Zugriffszeiten und hohe Taktfrequenzen auszeichnet.