Geloof het of niet, het is mogelijk om grafische kaarten te maken zonder toegewezen geheugen. Hoewel geïntegreerde grafische verwerkingseenheden (GPU's) vaak worden aangetroffen in pc's zonder eigen geheugen, verwijzen we naar de mogelijkheid om ze uit te brengen als uitbreidingskaarten. In dit artikel zullen we onderzoeken waarom dit concept momenteel niet op de markt verkrijgbaar is en de redenen erachter.
Doorgaans hebben afzonderlijke componenten, zoals grafische kaarten, hun eigen toegewezen geheugen om conflicten met de CPU voor toegang ertoe en om de prestaties te verbeteren. We introduceren echter een concept dat voor sommigen vreemd lijkt, maar dat in de loop van de geschiedenis in verschillende systemen is geïmplementeerd. Dus waarom niet op een pc? Dat zoeken we uit.
Grafische kaarten zonder geheugen?
Hoewel het onmogelijk lijkt, is het technisch haalbaar om grafische kaarten te maken zonder eigen geheugen. Hun prestaties zouden echter niet vergelijkbaar zijn met die ontworpen voor gaming, aangezien ze die van het systeem zouden gebruiken RAM toegankelijk via de PCI Express-poort. Met andere woorden, ze zouden de prestaties van een geïntegreerde grafische kaart niet overtreffen. Het goede nieuws is echter dat ze zouden kunnen worden ontwikkeld in de vorm van een M.2-uitbreidingskaart. Maar waarom zijn ze dan niet op de markt verkrijgbaar? Simpel gezegd, omdat ze niet meer stroom leveren dan een iGPU, worden ze als overbodig en onpraktisch beschouwd.
Het is inderdaad mogelijk om grafische kaarten te maken zonder eigen geheugen, dankzij een eigenaardig kenmerk van GPU's. Deze componenten kunnen met twee verschillende soorten geheugen werken: lokaal geheugen en systeem-RAM.
Lokaal geheugen is toegankelijk via de geheugencontroller die is geïntegreerd in de GPU, en is meestal te vinden in VRAM. Aan de andere kant is systeem-RAM toegankelijk voor de GPU via zijn DMA-eenheden. Door systeem-RAM te gebruiken, zou mogelijk een grafische kaart zonder eigen geheugen kunnen worden gemaakt, die toegang zou krijgen tot het RAM via de PCI Express-poort.
Het is echter belangrijk op te merken dat een dergelijke grafische kaart niet zo goed zou presteren als een speciale GPU met zijn eigen VRAM. In feite zou het waarschijnlijk inferieur zijn aan een geïntegreerde grafische kaart. Dit is de reden waarom dergelijke grafische kaarten niet vaak op de markt worden gezien, omdat ze overbodig zouden zijn en slechte prestaties zouden leveren.
Sommigen van jullie vragen zich misschien af of het gebruik van systeem-RAM in plaats van VRAM niet contraproductief zou zijn vanwege de toegenomen latentie die wordt veroorzaakt door de afstand tussen de twee componenten. Het is echter belangrijk op te merken dat GPU's de mogelijkheid hebben om latentie tot op zekere hoogte te maskeren. Zelfs met VRAM kunnen toegangstijden tot vijf tot tien keer langzamer zijn dan bij normaal RAM, maar de kaart heeft nog steeds zonder problemen toegang tot zijn eigen geheugen.
We zullen het in de toekomst zien, maar niet zoals u denkt
Gedesaggregeerde chips zorgen voor een nieuwe golf van verandering in de grafische industrie, aangezien geïntegreerde GPU's in processors loskomen van de hoofdchip. Een voorbeeld hiervan is te zien in desktop Ryzen 7000, die een kleine grafische kaart heeft geïntegreerd in de IOD-chip. De scheiding van GPU's zal voor het eerst zichtbaar zijn in Meteor Lake, maar we kunnen het geen uitbreiding van een grafische kaart noemen, aangezien het geen eigen geheugen heeft.
Vanwege stroombeperkingen kunnen we echter niet verwachten dat deze eenheden in M.2-vormfactoren zullen verschijnen. Uitbreidingskaarten kunnen een maximaal vermogen van 10 W leveren, terwijl een CPU veel meer vermogen kan ontvangen. Als gevolg hiervan zouden grafische kaarten zonder geheugen niet alleen worden beperkt door de geheugenbandbreedte, maar ook door het lage stroomverbruik in termen van kloksnelheid.
Daarom zijn er geen grafische kaarten zonder geheugen op de markt, omdat hun prestaties zo laag zouden zijn dat ze niet bruikbaar zouden zijn en zowel tijd als middelen zouden verspillen. Bovendien hebben geïntegreerde graphics het instapsegment al overgenomen en maken ze geleidelijk de behoefte aan extra hardware overbodig.
