与DDR2比，GDDR3的架构更接近于DDR2，也是由DDR2开发而来，作为显卡的专用显存。从速度上讲，GDDR3更接近于DDR2，与较新的DDR3有一定差距。且GDDR3与DDR3是完全不同的两代产品。与GDDR相比，GDDR3的主要创新表现为：工作电压从2.5V下降到1.8V；片内信号端接取代了GDDR中末端接的信号线；动态控制阻抗的输出驱动器；4位预取和单向单端数据选通。所有这些特性的综合效果就是更高的数据速率、更好的信号完整性和更低的功耗。由于这些变化，GDDR3存储器可以获得比GDDR和DDR2标准高得多的数据速率。
在交互式三维游戏中图形的计算可以分成几个按顺序执行的基本步骤。在第一个步骤中，根据游戏者给出的指令结果计算生成三维场景。三维场景代表虚拟三维世界中所有物体的排列和位置信息。这部分计算是由PC中的CPU完成的。然后CPU将三维场景传递给GPU。GPU的任务是将三维场景转换成显示器可以显示的二维图像。GPU执行的这个任务被称为三维渲染。
在产生实际图像时必须考虑很多效果，如颜色、纹理、多个扩展光源、阴影、反射、透明、光线吸收、不透明材料等等。要实现所有这些效果就要求强大的计算能力以及特别快速和很宽的存储器接口，以便能在最短的等待时间内完成对存储器的随机访问。存储器带宽和容量的主要驱动因素是必须被存储并快速可用的参数数量以及高度重复计算的中间结果的存储。不要忘记所有这些计算必须实时完成，每秒计算能力必须超过40帧。
一般来说，图形系统可以分成两大类，即集成图形系统和独立图形系统。在集成图形系统中，图形处理单元嵌入在位于笔记本和台式机主板上的PC芯片组内。对于纹理存储和缓存，这些集成系统使用PC的主内存。这一做法从两方面限制了三维图形渲染性能。首先，最大存储器带宽受限于标准主内存带宽，其次，图形系统必须与CPU以及PC机上同时访问内存的其它客户程序共享这个带宽。从“汤姆的硬件指南”执行的基准测试可以清楚地看出，集成系统无法为高级的3D游戏提供足够的渲染能力。
独立的图形系统由物理上分开并且独立工作的图形处理单元以及与独立GPU直接相连的专用图形存储器组成。独立图形系统通过标准的PCI-E(以前是AGP)总线与PC芯片组连接。这些独立GPU的三维处理性能目前已经远远超过了集成图形处理器的性能，对存储器带宽的要求也是如此。基准测试表明，独立图形系统的性能超过集成系统3到20倍。存储器I/O技术和存储器带宽在实现这个性能飞跃中起着关键作用。
发烧级和高端图形卡使用专门的x32结构图形存储器。如今这些系统采用500~800MHz时钟频率的GDDR3存储器，组成高达512MB的帧缓存。这些配置向GPU提供的存储器带宽高达410Gbps，相当于目前最先进的PC主内存带宽的12倍。最新的高端笔记本电脑图形系统采用500MHz GDDR3存储器组成256MB帧缓存，向GPU提供的存储器带宽仍可达到这些笔记本电脑中主内存带宽的5倍。
主流图形系统通常采用x16结构的存储器元件。大多数新的主流图形系统采用时钟频率约400MHz的DDR2 I/O技术。这些系统的性能仍明显高于集成图形系统。