หน่วยความจำ DDR กับ GDDR แตกต่างกันอย่างไร ? (What is the Difference Between GDDR and DDR Memory ?)

หน่วยความจำ DDR SDRAM กับ GDDR SDRAM แตกต่างกันอย่างไร ?
(What is the Difference Between GDDR and DDR Memory ?)

แรม (RAM) หรือที่ชื่อเต็มๆ ภาษาอังกฤษของมันคือ "Random-Access Memory" ถือเป็น หน่วยความจำชนิดหนึ่ง ที่เป็นส่วนประกอบสำคัญของ เครื่องคอมพิวเตอร์ มีหน้าที่สำคัญมากมาย โดยมันเป็นหน่วยความจำแบบความเร็วสูง ที่เอาไว้ใช้สำหรับพักข้อมูล ต่างๆ ระหว่าง อุปกรณ์ต่อพ่วงคอมพิวเตอร์ ทั้งหลาย อย่างย อุปกรณ์ส่งข้อมูล (Input Device) และ อุปกรณ์รับข้อมูล (Output Device) นอกจากนี้ยังรวมไปถึง อุปกรณ์จัดเก็บข้อมูล (Storage Device) รวมไปถึง หน่วยประมวลผลกลาง (CPU) เพื่อให้คอมพิวเตอร์สามารถทำงานได้อย่างราบรื่น

โดยเทคโนโลยีของ RAM ก็มีการพัฒนาอย่างมาโดยตลอดอย่างต่อเนื่อง อย่างในปีนี้ ค.ศ. 2021 (พ.ศ. 2564) หน่วยความจำแบบ DDR5 ก็เปิดตัวเริ่มมีวางจำหน่ายให้หาซื้อมาใช้งานกันได้แล้ว แต่ไม่รู้มีคุณผู้อ่านเคยสงสัยไหมว่า ทำไมแรมคอมพิวเตอร์แบบ DDR5 ถึงเพิ่งมา ทั้ง ๆ ที่แรมในการ์ดจออย่าง GDDR5 นั้นเปิดตัวตั้งแต่ปี ค.ศ. 2007 (พ.ศ. 2550) ส่วนการ์ดจอรุ่นใหม่ ๆ ก็ไปใช้ RAM แบบ GDDR6 กันหมดแล้ว

โดย หน่วยความจำแบบ DDR กับ GDDR นั้น มีความแตกต่างกันอย่างไร ? ทำไมมันต้องแยก ? ใช้แทนกันไม่ได้เหรอ ? หากสงสัย ในบทความนี้เราจะมาอธิบายให้อ่านกัน

หน่วยความจำแบบ GDDR คืออะไร ?

GDDR หากจะเรียกแบบชื่อเต็มยศ จะมีชื่อเต็มว่า "Graphics Double Data Rate Synchronous Dynamic Random-Access Memory" หรือตัวย่อของมันคือ "GDDR SDRAM" มันเป็น RAM ที่ถูกสร้างขึ้นมาสำหรับใช้งานกับ หน่วยประมวลผลกราฟิก (Graphics Processing Units - GPU) ของการ์ดจอ โดยเฉพาะ GDDR มีอยู่หลายมาตรฐาน ไล่มาตั้งแต่ GDDR, GDDR2, GDDR3, GDDR4 GDDR5 และปัจจุบันนี้ คือ GDDR6

ข้อมูลเพิ่มเติม : CPU คืออะไร ? GPU คืออะไร ? และ APU คืออะไร ? แตกต่างกันตรงไหน ใช้แทนกันได้หรือเปล่า ?

GDDR6 Memory Chips
ภาพจาก https://www.anandtech.com/show/12338/samsung-starts-mass-production-of-gddr6-memory

หน่วยความจำแบบ DDR คืออะไร ?

DDR จะตัดคำว่ากราฟิก (Graphic) ออกไปเท่านั้นเอง โดยมันมีชื่อว่า "Double Data Rate Synchronous Dynamic Random-Access Memory" หรือตัวย่อ "DDR SDRAM" สำหรับมาตรฐานของมัน ก็มี DDR, DDR2, DDR3, DDR4 และปัจจุบันนี้ คือ DDR5

โดยทั้งคู่จัดว่าเป็น หน่วยความจำชนิด RAM เหมือนกัน เพียงแต่ว่าฝ่ายหนึ่งทำงานบนการ์ดจอ ส่วนอีกฝ่ายทำงานร่วมกับ CPU การพัฒนาก็แยกออกจากกันเป็นอิสระ นั่นเป็นเหตุผลให้เทคโนโลยีล่าสุดของ GDDR คือ GDDR6 ส่วน DDR ยังเป็น DDR5

ADATA DDR5 RAM
ภาพจาก https://www.player.one/adata-develop-ddr5-rams-whopping-8400mhz-speeds-138635

รูปแบบการทำงาน ของ หน่วยความจำแบบ GDDR และ DDR

รูปแบบการทำงานของ หน่วยความจำแบบ GDDR

หน่วยความจำแบบ GDDR ได้ถูกออกแบบมา ให้รับมือกับข้อมูลกราฟิกที่ทางการ์ดจอ (GPU) สร้างขึ้นมา ซึ่งลักษณะของข้อมูลจึงมีความเรียบง่าย ไม่ซับซ้อน และมีขนาดใหญ่ ส่งผลให้ในการทำงานของ GDDR ใช้พลังงานในการทำงานต่ำ, มีความร้อนเกิดขึ้นน้อย และยังมี Bandwidth ขนาดใหญ่ อย่างใน GDDR6X จะมีขนาดของ Bandwidth ที่ใหญ่ถึง 19–21 กิกะบิตต่อวินาที (Gbit/s) กันเลยทีเดียว

แต่ก็ไม่ได้หมายความว่าเทคโนโลยีของ หน่วยความจำ GDDR นั้น จะดีกว่า DDR นะ มันแค่ถูกปรับแต่งการทำงานมาให้ Bandwidth มีความกว้างเพื่อรองรับข้อมูลขนาดใหญ่จากการ์ดจอได้เฉย ๆ

รูปแบบการทำงานของ หน่วยความจำแบบ DDR

ในขณะที่ หน่วยความจำแบบ DDR นั้น ก็ได้ออกแบบมาให้รับมือกับข้อมูลที่ทาง CPU สร้างขึ้นมา ซึ่งลักษณะของข้อมูลมันมีความแตกต่างจากข้อมูลของ GPU อย่างสิ้นเชิง โดยข้อมูลจาก CPU จะมีขนาดเล็ก Bandwidth จึงมีความแคบกว่า GDDR เป็นอย่างมาก

อย่างใน DDR5 ซึ่งเป็นมาตรฐานล่าสุด ยังมีขนาดเพียง 4.8-8.4 Gbit/s เท่านั้น แต่ว่ามันสามารถรับส่งข้อมูลได้ด้วยความเร็วสูงกว่ามาก มี ค่า Latency ต่ำลองคิดตามว่า ในขณะใช้งานคอมพิวเตอร์ มีข้อมูลอะไรที่ CPU ต้องส่งให้บ้าง จาก โปรแกรมเปิดเว็บ หรือ เว็บเบราว์เซอร์, โปรแกรมฟังเพลง Spotify, โปรแกรมแชท LINE PC,  โปรแกรมสเปรดชีต Excel ฯลฯ มีข้อมูลขนาดเล็กเต็มไปหมดที่จะต้องเตรียมส่งให้แรม

ซึ่งถ้าหากว่า การรับส่งทำงานได้ช้า การประมวลผลจะสะดุดอย่างแน่นอน ในขณะที่ GPU มีอยู่อย่างเดียวเลย คือ ก้อนข้อมูลกราฟิกขนาดใหญ่ จึงไม่ต้องเน้นส่งเร็วมากนัก ไปเน้นที่สามารถส่งได้ทีละเยอะ ๆ แทน

สรุปง่าย ๆ GDDR แบนด์วิธใหญ่ แต่ Latecny สูง ส่วน DDR แบนด์วิธเล็ก แต่ Latecny ต่ำ

เราจะเห็นได้ว่าโจทย์ในการทำงานของมันแตกต่างกันโดยสิ้นเชิง เทคนิคที่ใช้ในการออกแบบแรมจึงต่างกันด้วย GDDR จะใช้เทคนิค Reduced Instruction Set Computers (RISC) ส่วน DDR จะเป็น Complex Instruction Set Computers (CISC)

การถามว่าเทคโนโลยีไหนดีกว่ากันจึงเป็นคำถามที่ไม่มีคำตอบ ปลาไม่ได้ปีนต้นไม้เก่งกว่าลิง และลิงก็ไม่ได้ว่ายน้ำเก่งกว่าปลา ทุกอย่างย่อมมีจุดแข็งของมันเอง ไม่สามารถใช้งานแทนกันได้