Din dators tysta hjälte

Din dators tysta hjälte

Tidsstämpel: 20 oktober 2023 10:58
Källnod: 2946143

VRAM, eller Video Random Access Memory, står som en tyst men oumbärlig hjälte i våra datorer. Denna specialiserade form av RAM spelar en avgörande roll för att återge den fantastiska grafiken vi möter i videospel, filmer och professionella applikationer. Men vad är egentligen VRAM, och hur skiljer det sig från sin nära släkting, RAM?

Ursprunget till Video Random Access Memory kan spåras tillbaka till datorgrafikens tidiga dagar, när grafikbearbetning fortfarande var i sin linda. I slutet av 1970-talet och början av 1980-talet användes datorgrafik främst inom forskning och utveckling, med få tillämpningar i konsumentutrymmet. På den tiden utfördes grafikbearbetning med stordatorer eller speciell hårdvara som vektorgrafikterminaler.

I takt med att persondatorer blev mer populära på 1980-talet började grafikbehandlingen övergå till datorer. Men det begränsade minnet och processorkraften hos datorer vid den tiden gjorde grafikbehandlingen till en betydande utmaning. För att möta denna utmaning utvecklade tillverkarna specialiserade grafikkort som kunde installeras i datorer för att ladda bort grafikbearbetning från processorn. Dessa tidiga grafikkort använde standard-RAM för att lagra grafikdata, men de stötte snabbt på begränsningar på grund av de långsamma åtkomsttiderna och låga bandbredden hos traditionellt RAM.

För att övervinna dessa begränsningar utvecklades de första dedikerade Video Random Access Memory-chipsen i mitten av 1980-talet. Dessa chips var speciellt designade för snabba mönster för direkt åtkomst som är typiska för grafikrendering, med snabbare läs- och skrivhastigheter än traditionellt RAM-minne. Introduktionen av Video Random Access Memory gjorde det möjligt för grafikkort att lagra större texturer, färger och 3D-modeller, vilket ledde till en betydande förbättring av grafikkvaliteten.

Under de följande åren fortsatte Video Random Access Memory att utvecklas och förbättras. Nya teknologier som GDDR (Graphics Double Data Rate) och HBM (High Bandwidth Memory) introducerades, som erbjuder ännu högre överföringshastigheter och lägre strömförbrukning. Idag är VRAM en viktig komponent i modern grafikbehandling, som används i allt från speldatorer till professionella arbetsstationer och datacenter.

Trots sin betydelse förblir VRAM i stort sett osynligt för de flesta användare. Få människor utanför datorhårdvaruindustrin är medvetna om krångligheterna med Video Random Access Memory-teknik, men den spelar en avgörande roll för att leverera de fantastiska bilderna vi njuter av varje dag.

Vad är VRAM och vad gör VRAM i GPU
VRAM är en undervärderad komponent jämfört med dess funktion (Bild kredit)

Vad är VRAM?

VRAM står för Video Random Access Memory. Det är en specialiserad typ av RAM som används för att lagra bilddata för en datorskärm. Den är dedikerad enbart till att hantera de grafiska kraven från applikationer, såsom videospel och videoredigeringsprogram. Den integreras direkt i grafikkortet och fungerar som en höghastighetsbuffert mellan GPU:n och skärmen.

Det är viktigt för en mängd olika uppgifter, men det är särskilt viktigt för spel. Videospel kräver ofta stora mängder VRAM för att lagra texturer, modeller och annan grafisk data. Om ett grafikkort inte har tillräckligt med VRAM, måste det ladda en del av dessa data till system-RAM, vilket kan minska prestandan avsevärt.

Hur mycket av det du behöver beror på vilken typ av spel och applikationer du använder. För de flesta spelare är 8 GB VRAM en bra utgångspunkt. Men om du spelar krävande spel med hög upplösning eller använder flera skärmar kan du behöva mer VRAM eftersom VRAM fungerar enligt följande princip:

  1. GPU:n skickar data till VRAM, som lagrar den i en buffert
  2. GPU:n kommer sedan åt data i VRAM-bufferten för att rendera bilder och videor
  3. De renderade bilderna och videorna skickas sedan till displayen

Denna process sker mycket snabbt, många gånger per sekund, för att ge en smidig och sömlös visuell upplevelse.

Hur skiljer sig VRAM från RAM?

Även om de båda är typer av RAM-minnen, har de olika syften och egenskaper.

RAM är ett allmänt minne som används av processorn för att lagra data och program som för närvarande används. Den nås av processorn väldigt ofta, så den måste vara väldigt snabb.

Video Random Access Memory, å andra sidan, är speciellt utformat för grafikbearbetning. Den används för att lagra texturer, modeller och andra grafiska data som behövs av GPU:n för att rendera bilder och videor. Video Random Access Memory måste också vara väldigt snabbt, men det behöver inte vara lika allmänt som RAM.

Här är en tabell som sammanfattar de viktigaste skillnaderna mellan VRAM och RAM:

Karakteristisk VRAM RAM
Syfte Grafikbearbetning Allmänt minne
Åtkomsthastighet Mycket snabb Mycket snabb
Kapacitet Vanligtvis lägre än RAM Vanligtvis högre än VRAM
Pris Dyrare än RAM Billigare än VRAM

En annan viktig skillnad mellan VRAM och RAM är att Video Random Access Memory vanligtvis är dubbelportat, medan RAM är enkelportat. Detta innebär att VRAM kan läsas och skrivas samtidigt, medan RAM endast kan läsas från eller skrivas till åt gången. Detta gör VRAM idealiskt för grafikbearbetning, där GPU:n måste kunna komma åt och bearbeta stora mängder data mycket snabbt.

VRAM finns också vanligtvis på grafikkortet, medan RAM finns på moderkortet. Detta beror på att GPU:n måste kunna komma åt VRAM mycket snabbt, och därför måste den vara fysiskt nära GPU:n.

Vilken betydelse har VRAM för professionella arbetsbelastningar?

VRAM (Video Random Access Memory) är viktigt för professionella arbetsbelastningar eftersom det gör att GPU:n kan lagra och komma åt stora mängder data snabbt. Detta är viktigt för uppgifter som 3D-rendering, videoredigering och vetenskaplig beräkning.

Till exempel, när du renderar en 3D-scen måste GPU:n lagra och komma åt texturer, modeller och annan grafisk data. Om grafikprocessorn inte har tillräckligt med Video Random Access Memory, måste den ladda en del av dessa data till systemets RAM, vilket kan minska prestandan avsevärt.

Videoredigering är en annan professionell arbetsbelastning som drar nytta av att ha gott om Video Random Access Memory. När du redigerar en video måste GPU:n lagra och komma åt videoramarna, såväl som eventuella effekter som har lagts till. Om grafikprocessorn inte har tillräckligt med Video Random Access Memory, måste den ladda en del av denna data till systemminnet, vilket kan orsaka att uppspelningen stammar eller fryser.

Vetenskaplig beräkning är ett annat område där Video Random Access Memory är viktigt. Många vetenskapliga applikationer använder GPU:n för att utföra komplexa beräkningar. Dessa beräkningar kräver ofta att GPU:n lagrar och kommer åt stora mängder data. Om grafikprocessorn inte har tillräckligt med VRAM måste den ladda en del av dessa data till system-RAM, vilket kan minska prestandan och till och med leda till fel.

Vad är VRAM och vad gör VRAM i GPU
Vi behöver VRAMs hjälp i många professionella arbetsbelastningar (Bild kredit)

Här är några specifika exempel på hur Video Random Access Memory används i professionella arbetsbelastningar:

  • 3D-rendering: Det är viktigt för att rendera 3D-scener, till exempel de som används i filmer, videospel och arkitektonisk design
  • Videoredigering: Den används för att lagra och komma åt videoramar, såväl som eventuella effekter som har lagts till
  • Vetenskaplig beräkning: Den används för att utföra komplexa beräkningar, som de som används i klimatmodellering och läkemedelsupptäckt
  • Bildbehandling: Den används för att lagra och komma åt bilder, såväl som eventuella filter eller effekter som har tillämpats
  • Maskininlärning: Den används för att träna och köra maskininlärningsmodeller, som används för uppgifter som bildigenkänning och naturlig språkbehandling

Hur mycket av det du behöver för professionella arbetsbelastningar beror på de specifika applikationer du använder och vilka typer av projekt du arbetar med.

Är mer VRAM alltid bättre?

Mer av det är inte alltid bättre för professionella arbetsbelastningar, men det kan vara till hjälp för vissa uppgifter. Om du till exempel arbetar med stora 3D-modeller eller högupplösta videor, kan mer Video Random Access Memory förbättra prestandan genom att tillåta GPU:n att lagra och komma åt mer data utan att behöva ladda ner den till systemminnet.

Det finns dock en punkt där mer videominne inte ger någon betydande prestandafördel. Detta beror på att GPU:n också behöver ha tillräckligt med processorkraft för att hantera arbetsbelastningen. Om GPU:n inte har tillräckligt med processorkraft kommer det inte att göra någon skillnad att lägga till mer Video Random Access Memory.

I allmänhet är det bäst att ha så mycket av det som möjligt för professionella arbetsbelastningar, men det är viktigt att välja ett grafikkort som har en balans mellan Video Random Access Memory och processorkraft.

Hur man kontrollerar VRAM-kapacitet

Det finns två sätt att kontrollera kapaciteten för videorandomåtkomstminnet på din dator:

Använda Windows-inställningar:

  1. Öppna Start-menyn och skriv "Inställningar"
  2. Klicka på “System”
  3. Klicka på "Visa"
  4. Klicka på "Avancerade visningsinställningar"
  5. Klicka på "Visa adapteregenskaper för Display 1"

I det nya fönstret letar du efter raden som säger "Dedikerat videominne". Detta är mängden Video Random Access Memory som din dator har.

Använda DirectX Diagnostic Tool:

  1. Öppna Start-menyn och skriv "dxdiag"
  2. Klicka på fliken "Visa".
  3. Under avsnittet "Enhet", leta efter raden som säger "Display Memory". Detta är mängden Video Random Access Memory som din dator har

Om du har flera bildskärmar måste du kontrollera VRAM-kapaciteten för varje bildskärm separat. För att göra detta, upprepa helt enkelt stegen ovan för varje display.

Vad är VRAM och vad gör VRAM i GPU
Du kan kontrollera hur mycket VRAM du har via DirectX Diagnostic Tool

Är det möjligt att öka VRAM utan att ändra GPU?

Ja, det är möjligt att öka VRAM utan att ändra GPU. Det finns några sätt att göra detta:

Uppgradera befintligt VRAM

Vissa grafikkort låter dig uppgradera VRAM genom att lägga till fler minneskretsar till kortet. Detta kan göras genom att ersätta befintliga VRAM-chips med högre kapacitet eller genom att lägga till nya chips till kortet.

Det här alternativet kanske inte är tillgängligt för alla grafikkort och det kan kräva viss teknisk expertis för att utföra uppgraderingen.

Använd en VRAM-expansionsmodul

Vissa grafikkort levereras med en extra Video Random Access Memory expansionsmodul som kan installeras för att öka Video Random Access Memory. Dessa moduler ansluts vanligtvis till grafikprocessorns minneskortplats och ger extra VRAM-kapacitet.

NVIDIA avslöjar sitt helt nya GH200 Superchip

Använd system-RAM som VRAM

I vissa fall är det möjligt att använda system-RAM som Video Random Access Memory. Detta är känt som "System RAM-based VRAM" eller "SRV". SRV tillåter GPU:n att använda en del av systemets RAM som VRAM, vilket kan hjälpa till att förbättra grafikprestandan när GPU:n får slut på dedikerat VRAM.

Användning av system-RAM som Video Random Access Memory kan dock få prestandaimplikationer, eftersom det kan minska mängden RAM tillgängligt för andra systemuppgifter.

Använd en hybrid VRAM-lösning

Vissa nyare grafikkort använder en hybrid VRAM-lösning som kombinerar både GDDR6 (Graphics Double Data Rate 6) och HBM2 (High Bandwidth Memory 2) minnestyper. GDDR6-minnet fungerar som traditionellt Video Random Access Memory, medan HBM2-minnet används som cacheminne för att lagra data som ofta används.

Detta tillvägagångssätt hjälper till att minska mängden dataöverföringar mellan GPU:n och systemminnet, vilket resulterar i förbättrad prestanda och minskad strömförbrukning.

Tänk på att inte alla grafikkort stöder alla dessa alternativ, så det är viktigt att du kontrollerar din specifika GPU:s dokumentation eller tillverkarens webbplats för detaljer om vilka alternativ som är tillgängliga för just ditt kort.

Utvald bildkredit: Racool_studio/Freepik.

Tidsstämpel:

Mer från Datakonomi