Con una variedad tan abundante de tipos de memoria de video GPU, también conocida como VRAM, seguramente estará un poco confundido sobre cuál es la mejor opción.
Antes de entrar en los detalles de cada uno de estos tipos de memoria, vamos a profundizar en la importancia de la RAM (memoria de acceso aleatorio). Es fundamental comprender por qué hay tantos tipos diferentes de memoria y por qué una puede ser excelente para un determinado usuario, pero no tanto para otro.
En primer lugar, es bueno saber para qué se utilizan las memorias RAM y, por extensión, la VRAM.
Memoria de Acceso Aleatorio (RAM)
Aunque técnicamente la primera RAM se remonta a 1947, desde entonces se ha mejorado mucho. Entonces, ¿Qué es la memoria RAM?
Existe una diferencia con la RAM y otros medios para el almacenamiento de datos, como discos duros y discos ópticos. Con la RAM, los datos se pueden cambiar en cualquier orden y puede acceder a los datos (tanto de lectura como de escritura) en el mismo período de tiempo, independientemente de la ubicación física.
Si la RAM ocupa un lugar destacado en términos de importancia de la memoria, depende de cómo priorice la memoria. En general, los datos que se utilizan con la RAM se encuentran en algún lugar entre la memoria caché y el disco duro. Esto significa que la CPU funcionará con datos utilizando primero la memoria caché para las operaciones más simples porque está directamente en el chip de la CPU y el costo de la transferencia de datos entre ellos es menor.
A veces, sin embargo, la caché, incluso con números locos modernos de 256 MB, simplemente no puede dar servicio a la CPU correctamente, en cuyo caso el procesador hará ping a la RAM y se tragará el costo de transferencia. Incluso existe la posibilidad de utilizar la memoria del disco duro real para ayudar en este proceso, pero eso es bastante extremo y rara vez mejora el rendimiento.
Video RAM (VRAM)
VRAM es una versión especializada de DRAM (memoria dinámica de acceso aleatorio). Al igual que la RAM se utiliza para suministrar datos a la CPU, la VRAM está diseñada para ayudar al procesador de gráficos en términos de memoria.
VRAM ayuda al chip gráfico al contener elementos como texturas, búferes de cuadros, mapas de sombras, mapas de relieve, información de iluminación, entre otros. Hay muchos factores que se cuentan en la cantidad requerida de VRAM, siendo el más obvio la resolución de la pantalla.
Por lo tanto, si está jugando en Full HD, el búfer de fotogramas debe contener imágenes de aproximadamente 8 MB, mientras que jugar sus juegos con una resolución de 4K aumentará ese número a 33.2 MB. Este ejemplo muestra claramente por qué las GPUs modernas utilizan cada vez más VRAM con cada iteración, pero también por qué están dispuestas a experimentar con diferentes tipos de VRAM para obtener el mejor resultado posible.
Otra cosa que puede causar problemas de rendimiento es el anti-aliasing. Este proceso requiere que una imagen se renderice varias veces, por lo que las diferencias entre ellas se pueden suavizar. Anti-aliasing puede mejorar en gran medida el aspecto del juego, pero la compensación es una posible pérdida de FPS.
Es fundamental tener en cuenta que si está pensando en conectar dos o más GPUs a través de CrossFire o SLI, no podrá simplemente tomar ambas memorias y sumarlas. Resulta que la verdad es que la memoria se clonará en las tarjetas conectadas, por lo que básicamente tendrá la misma cantidad de memoria, como si solo estuviera ejecutando una sola tarjeta.
También es importante tener en cuenta que la cantidad de VRAM que necesita depende en gran medida de para qué la necesita. Si el juego al que estás jugando usa un gigabyte de VRAM y tienes dos, el rendimiento no mejorará. Sin embargo, si solo tiene 512 MB de VRAM, experimentará una caída significativa en el rendimiento.
Ahora es el momento de explorar los diferentes tipos de VRAM y sus pros y contras.
GDDR5
El hecho de que este sea el tipo de memoria más antiguo que veremos hoy no significa necesariamente que sea el peor. Si bien no es el mejor que existe, todavía tiene sus usos.
Su nombre completo es GDDR5 SDRAM, que significa graphics double data rate type five synchronous dynamic random-access memory. La longitud de la abreviatura puede parecer confusa, pero haremos todo lo posible para desglosarla.
La parte de graphics double data rate se explica por sí misma, pero si eso no es suficiente, solo sepa que DDR significa que un bus está realizando una transferencia de datos ascendentes y descendentes de la señal del reloj. Esto significa que la transferencia de datos está disponible dos veces durante un solo ciclo de reloj, duplicando así el rendimiento del SDR (Single Data Transfer).
La parte DDR del nombre indica que tiene una interfaz de gran ancho de banda que permite que los datos específicos necesarios para los cálculos gráficos se procesen mucho más rápido.
La parte del tipo cinco es bastante curiosa ya que GDDR5 se basa en DDR4, a pesar de que el nombre implica una mejora. Si bien existen diferencias, la verdad es que ambos tipos de memoria están hechos para usos específicos y cada uno está haciendo exactamente para lo que fue creador.
La parte SDRAM se refiere a la synchronous dynamic RAM. Como ya repasamos qué es la RAM, centrémonos en esos cuantificadores.
Sería fácil decir que esos son solo términos generales utilizados para marketing, pero somos mejores que eso.
En el contexto de la definición de RAM, dynamic significa que este tipo de memoria almacena cada bit de datos en una celda de memoria que tiene su propio transistor y condensador. Debido a la pequeña capacidad de carga, la DRAM es un tipo de memoria volátil, lo que significa que si pierde energía, se perderán todos los datos que contiene.
Para combatir esto, la DRAM tiene un circuito externo que maneja la actualización de la memoria, que es un proceso que periódicamente reescribe los datos existentes consigo mismo, devolviendo la carga al capacitor. El sincronismo en la SDRAM asegura que el reloj de la memoria esté sincronizado con el microprocesador al que da servicio. Esto aumenta el potencial del procesador para ejecutar instrucciones.
Entonces, ¿Qué tan bueno es GDDR5?
Esta tecnología fue absolutamente pionera; sin embargo, se han logrado muchos avances desde principios de la década de 2010.
Lo que es importante resaltar aquí es que GDDR5 se anunció por primera vez en 2007 y comenzó la producción en masa a principios de 2008, después de haber sido destronado a mediados de 2016 con el debut de GDDR5X. Eso significa que hubo casi diez años en los que GDDR5 reinó de forma suprema, lo que no tenía precedentes en el mundo de la tecnología.
Revelación completa: GDDR5 aumentó lentamente su capacidad de memoria, comenzando con un humilde 512 MB y deteniéndose en 8 GB, lo que fue considerado por algunos como un golpe generacional, aunque técnicamente no lo fue.
Los detalles de la última y mejor versión de GDDR5 no son nada despreciable, considerando que fueron hechos para manejar resoluciones 4K. El primer detalle crucial son los 8 Gb/s (que es un gigabit que con matemáticas simples equivale a 1 gigabyte) por pin. Este número mejoró en gran medida con respecto al estándar utilizado anteriormente de 3.6 Gb/s.
Esos 8 Gb/s por pin se multiplican por 170 pines y, con 32 bits por ciclo, esto lo lleva a un total de 256 Gb/s de ancho de banda en un chip dado.
Aunque GDDR5 ha sido superado, todavía hay algunas tarjetas gráficas que lo usan, pero en su mayoría son versiones móviles.
HBM
HBM son las siglas de High Bandwidth Memory. A pesar de no tener el mismo prefijo GDDR, este sigue siendo un tipo de GPU video RAM. Hace el mismo trabajo: maneja el almacenamiento de fotogramas en el framebuffer, almacena texturas, información de iluminación valiosa, etc.
Entonces, ¿de qué manera es diferente?
Bueno, GDDR5 (y sus predecesores) requieren que los chips DRAM estén directamente en la PCB y se extiendan por el procesador, mientras que HBM se encuentra en la GPU y los dados están apilados una encima de la otra. Este método es indudablemente mejor.
Si la GDDR5 anterior quiere aumentar la cantidad de chips, estos ocuparán más espacio en la tarjeta, lo que necesita más datos y rastros de energía. Esto conduce a un mayor coste de fabricación y, en consecuencia, es más caro para el usuario final.
Por otro lado, los dados apilados de HBM se comunican con microbumps y vías de silicona (TSV) que, como su nombre indica, pasa por los dados y permite una comunicación más rápida y un menor consumo de energía.
Sin embargo, esta proximidad entre las matrices limita su potencial en cierto grado debido a problemas de sobrecalentamiento derivados de la gran cantidad de matrices.
Tenga en cuenta que, dado que este tipo de memoria es todavía muy nuevo y no tan popular, el costo de un chip HBM es, en última instancia, más alto. A medida que esta tecnología evoluciona y otras empresas comienzan a aceptarla como una alternativa mejor que GDDR, podría resultar mucho más económico fabricar e implementar en un dispositivo.
El ancho de banda de 100 GB/s de HBM eclipsa absolutamente los 28 GB/s de GDDR5 pero, curiosamente, GDDR5 tiene un reloj más alto a 7 Gb/s (875 MHz) por un amplio margen, considerando que HBM está a 1 Gb/s (125 MHz).
Bien, esa estadística puede ser engañosa; si bien es técnicamente cierto, todavía hay una gran advertencia. Al ver cómo GDDR tiene que viajar más lejos, requiere un reloj más alto. Sin embargo, como los dados HBM se apilan uno encima del otro, la distancia es mínima y su 1 Gb/s es en realidad más rápido que el GDDR5.
AMD afirma que este ancho de banda por vatio no es menos de tres veces mayor en comparación con sus competidores. Si bien ese número es ciertamente objeto de debate, nadie puede negar la velocidad de HBM, que también le permite consumir menos energía.
GDDR5X
Este tipo de memoria es un sucesor directo de GDDR5, y al principio se descartó como una actualización más. Sin embargo, esta percepción cambió rápidamente y ahora está claro que GDDR5X mejoró en GDDR5 tanto como lo hizo GDDR6 en GDDR5X.
La razón principal por la que lo decimos así es que GDDR5X duplicó las especificaciones de GDDR5, la última oferta en ese momento: el ancho de banda para GDDR5X es de 56 GB/s por chip único, mientras que GDDR5 se ubica en 28 GB/s. Otra duplicación se produce en el departamento de reloj de memoria, donde obtiene 14 Gb/s (1750 MHz) y su predecesor solo 7 Gb/s (875 MHz), aunque todavía no se acerca a HBM.
En cuanto al consumo de energía, su requisito de potencia de 1.3 V sigue siendo una actualización de los 1.5 V de GDDR5.
Como se mencionó anteriormente, y como sugiere el nombre, GDDR5X es inferior a GDDR6 y, aunque aún puede obtener tarjetas gráficas realmente buenas con GDDR5X, podría ser mejor optar por GDDR6. O HBM2.
HBM2
Así como GDDR5X es una secuela de GDDR5, también lo es HBM2 de HBM. Y al igual que GDDR5X duplicó el rendimiento de GDDR5, también lo hizo HBM2 a HBM.
Para evitar confusiones, es importante afirmar que HBM2E no es para HBM2 lo que GDDR5X es para GDDR5, a pesar de lo que el nombre pueda sugerir. Entraremos en HBM2 y HBM2E en esta sección.
Tras su lanzamiento en 2016, HBM2 venía equipado con una tasa de transferencia máxima de 2 Gb/s para un solo pin, que duplica la de HBM, al igual que su capacidad máxima, de 8 GB. El ancho de banda también se duplicó de 128 GB/s a 256 GB/s.
Aunque estos números eran precisos en el momento del lanzamiento, las cosas han cambiado drásticamente con HBM2E.
Desde entonces, la tasa de transferencia ha subido a 2.4 Gb/s y el ancho de banda a 307 GB/s. Estos leves aumentos hacen que sea comprensible por qué se llama HBM2E y no HBM3. Sin embargo, el aumento de la capacidad máxima de 8 GB a 24 GB fue la parte realmente impresionante, algo que incluso las tarjetas GDDR6 de gama alta rara vez logran.
Desafortunadamente, como HBM es nuevo, HBM2 es aún más nuevo, por lo que su incorporación en productos de consumo sigue siendo una opción muy costosa. No es de extrañar que AMD haya decidido optar por GDDR6 con su línea RX 6000.
En 2017, el costo estimado de HBM2 estaba entre $150 y $170. Eso es mucho dinero incluso en comparación con la memoria GDDR6 más cara que cuesta alrededor de $90 por 8GB.
Por supuesto, desde 2017, el costo del sistema de memoria HBM2 probablemente ha bajado, pero puede que no sea suficiente. Veremos si HBM3 podrá seguir siendo competitivo en términos de rendimiento y precio.
GDDR6
Esta actualización de GDDR no fue tan esperada como GDDR5X, pero la recepción inicial fue mucho mejor. Aunque la historia de los saltos generacionales se ha explicado bastante a fondo, comparemos los números de todos modos, por el bien de la posteridad.
GDDR5 tenía una velocidad de datos que alcanzó un máximo de 8 Gb/s con un ancho de banda máximo de 336.5 GB/s y 12 GB de capacidad. Estos números provienen de GTX Titan X de Nvidia.
A continuación, está GDDR5X con una velocidad de datos máxima de 12 Gb/s, un ancho de banda de 484 GB/s y con un total de 11 GB de capacidad en GTX 1080.
Finalmente, tenemos GDDR6 que se encuentra en RTX 2080 Ti, el bestseller actual. Su velocidad de datos es de 16 Gb/s y viene con 11 GB de almacenamiento. La mayor mejora es el monstruoso ancho de banda de 616 GB/s.
Por supuesto, estas son especificaciones para el consumidor, mientras que en las GPU profesionales se acercan a 1 TB/s.
GDDR6X
A medida que nos acercamos a tener en nuestras manos la próxima generación de GPUs de AMD y Nvidia, las noticias siguen llegando. Como se especuló antes, Nvidia marcó el comienzo de la era de GDDR6X. Siguiendo el mismo cambio de convención de nomenclatura de GDDR5 a GDRR6X, la revelación fue casi una sorpresa.
Al ver cómo GDDR6 se lanzó solo tres años después del intervalo de 5 años entre sus predecesores GDDR5X y GDDR5, muchos creyeron que ni AMD ni Nvidia se apresurarían con GDDR6X, pero eso resultó ser falso. La guerra de la GPU parece haber comenzado de nuevo y ninguna de las partes puede permitirse perder terreno.
La característica más importante de la tecnología GDDR6X es su señalización PAM4, que duplica el ancho de banda efectivo y mejora la eficiencia y la velocidad del reloj. Esta no es la primera vez que se explora PAM4. De hecho, Micron lo ha estado desarrollando desde 2006.
Micron elogia a Nvidia por el lanzamiento de GDDR6X y destaca su cooperación para ayudar a desarrollar la tecnología. Esto significa que RTX 3080 y RTX 3090 de Nvidia contarán con GDDR6X, mientras que AMD tendrá que ver con GDDR6.
¿Cuál es el Futuro de las VRAM?
Existe un interesante rumor en el campo de HBM sobre el lanzamiento de HBM3. Aunque estos rumores perdieron fuerza desde que surgieron por primera vez hace un par de años, no hay más razón para suponer que una próxima generación de recuerdos podría estar a la vista. Muchos creen que esos rumores de HBM3 se referían a HBM2E, pero es bueno tener esperanzas.
Con respecto a GDDR7, realmente no podemos ofrecer mucho más que especulaciones. La tecnología GDDR6X es relativamente nueva, pero con los intervalos cada vez más cortos entre nuevos productos, es posible que recibamos noticias de GDDR7 más rápido de lo que esperamos.
¿Qué VRAM es la Mejor Opción?
Si considera detenidamente estos argumentos, la mejor opción en este momento probablemente sea HBM2 o GDDR6. El hecho es que ambos tipos de memoria de video tienen sus fortalezas y debilidades, y su elección debe basarse en sus necesidades.
En general, es seguro decir que HBM2 es la mejor opción para cosas como aprendizaje automático y simulaciones de IA, pero también modelado 3D y edición de video, debido a su ancho de bus superior. A su vez, en lo que respecta a los juegos, GDDR6 es probablemente en lo que debería invertir su dinero.
Por supuesto, HBM2 también puede ejecutar juegos y GDDR6 también es útil para editar, es solo que cada tipo de memoria es mejor para diferentes propósitos.