Алгоритм - Учебный центр

Версия сайта для слабовидящих
Заполните форму ниже! Мы вам перезвоним!

Нажав на кнопку "Отправить", Я даю своё согласие на автоматизированную обработку указанной информации, распространяющейся на осуществление всех действий с ней, включая сбор, передачу по сетям связи общего назначения, накопление, хранение, обновление, изменение, использование, обезличивание, блокирование, уничтожение и обработку посредством внесения в электронную базу данных, систематизации, включения в списки и отчетные формы.


Память GDDR4, GDDR5, GDDR5X, GDDR6, и Wide I/O, HMC и HBM (ликбез).

Память GDDR4, GDDR5, GDDR5X, GDDR6, Wide I/O, HMC, и HBM (ликбез).

GDDR4 используется на частотах от 1 ГГц DDR (2 ГГц) и вплоть до 2,2-2,4 ГГц DDR (4-4,8 ГГц), что обеспечивает очень высокую пропускную способность, особенно в секторе графических решений. GDDR4 ориентирована на рынок графических решений, GDDR4 обладает гораздо большим энергопотреблением. Технология предоставляет эффективную мультимедийную поддержку для программных средств, которые смогут помочь индивидуальным творцам реализовать плоды своего воображения. Технология позволяет осуществлять визуализацию цифровых материалов с кинематографическим качеством и создавать высокореалистичные игры, а также поддерживает мощные и эффективные инструментальные средства для творчества и повышения продуктивности работы.

Компания Qimonda приступила к выпуску памяти стандарта GDDR-5 с увеличенной в два раза пропускной способностью, с новыми технологиями энергосбережения, а также алгоритмом выявления ошибок (память типа GDDR-5 в три раза быстрее нынешних микросхем GDDR-3, работающих на частоте 1600 МГц DDR). Память типа GDDR-5 использует две тактовых частоты для разных операций, что позволяет свести к минимуму задержки на операциях записи и чтения. Чипы памяти имеют плотность 512 Мбит, они способны передавать до 24 гигабайт данных в секунду, и работать на частотах свыше 3.0 ГГц DDR при напряжении 1.5 В. Компания Qimonda является поставщиком GDDR-5 для видеокарт AMD. Разговоры о возможности использования производителями видеокарт памяти типа GDDR-5 шли уже давно, но практическая реализация этой идеи началась только летом 2008 года - видеокарты Radeon HD 4870 оснащали 1 Гб памяти типа GDDR-5. Компания Qimonda объявила, что стала партнёром AMD по выпуску графических решений с памятью типа GDDR-5. Массовые поставки соответствующих микросхем начались всего через полгода после появления первых образцов. Таким образом, первые видеокарты Radeon HD 4870 уже были оснащены памятью типа GDDR-5 производства Qimonda. Qimonda ожидала, что вслед за настольным сектором память типа GDDR-5 пропишется в ноутбуках, а затем и в игровых консолях. Для компании AMD поставляются микросхемы плотностью 512 Мбит, способные работать на скорости 4.0 ГГц DDR (память видеокарт Radeon HD 4870 будет работать на частоте 3870 МГц DDR). Qimonda планировала начать поставки микросхем GDDR-5, способных работать на частоте 5.0 ГГц DDR, а в дальнейшем на частоте около 6.0 ГГц DDR.

Далее пошли поставки памяти GDDR5X, GDDR6 (предвыборка: GDDR5-8n; GDDR5X-16n; GDDR6-16n), и далее - Wide I/O, HMC и HBM (эти стандарты основываются на так называемой stacked DRAM — размещении чипов памяти слоями, с одновременным доступом к разным микросхемам, что расширяет шину памяти (например — 4096 линий), значительно повышая пропускную способность и немного снижая задержки.

GDDR5X следует рассматривать как ускоренную по скорости производную от GDDR5, а не радикальный новый стандарт DRAM. Этот подход был выбран, чтобы позволить пользователям использовать свои предыдущие инвестиции в экосистему памяти GDDR5 и обеспечить быстрый и низкий риск перехода от GDDR5. Фирма Micron предлагает устройства GDDR5X SGRAM со скоростью передачи данных от 10 Гбит/с до 12 Гбит/с, и устройства с 14 Гбит/с.

GDDR6 поддерживает одну и ту же 16n предварительную выборку GDDR5X, но логически разбивает 32-битный интерфейс данных на два 16-битных канала A и B. Эти два канала полностью независимы друг от друга. Для каждого канала запись или чтение доступ к памяти - 256 бит или 32 байта. Преобразователь с параллельным последовательным преобразованием преобразует каждый 256-битный пакет данных в шестнадцать 16-битных слов данных, которые передаются последовательно по 16-разрядной шине данных (из-за этой 16n предварительной выборки с GDDR6, то же время цикла внутреннего массива 1ns равно скорости передачи данных 16 Гбит/с). Двухканальный режим работы GDDR6 позволяет разработчикам контроллеров, знакомым с GDDR5 рассматривать одно устройство GDDR6 просто как два устройства GDDR5. Система памяти на базе GDDR6 SGRAM обычно делится на несколько каналов. GDDR6 оптимизирован для 16-разрядного канала. Канал может состоять из одного устройства (работало в режиме x16) или двух устройств (работали в режиме x8). В режиме x8 устройства обычно собираются на противоположных сторонах печатной платы в так называемой раскладушке.

Стандарт Hybrid Memory Cube (HMC), предлагаемый Intel и Micron, можно назвать наиболее универсальным, он должен позволить получить пропускную способность памяти до 480 ГБ/с при несколько больших энергопотреблении и себестоимости по сравнению с Wide I/O 2. Стандарт HMC не является стандартом JEDEC, но в консорциум входят такие крупные компании, как Samsung, Micron, Microsoft, Altera, ARM, Intel, HP, Xilinx, SK Hynix и другие, так что поддержка со стороны индустрии у стандарта достаточная. Однако среди поддерживающих HMC нет компаний AMD и Nvidia, выпускающих графические процессоры — они выбрали для себя конкурирующий (условно) стандарт компании Hynix — High Bandwidth Memory (HBM).

High Bandwidth Memory (HBM) - новый тип памяти должен был стать огромным шагом вперед по сравнению с применяющейся до сих пор GDDR-памятью, и среди главных преимуществ HBM значились серьезное увеличение пропускной способности и увеличение энергетической эффективности (снижение потребления вместе с ростом производительности). В стандарте HBM и аналогичных ему, вместо массива очень быстрых чипов памяти (7 ГГц и выше), соединенных с графическим процессором по сравнительно узкой шине от 128 до 512 бит, применяются очень медленные чипы памяти (порядка 1 ГГц эффективной частоты), но ширина шины памяти при этом получается шире в несколько раз.

Как и в случае с GDDR5, ширина шины для различных GPU будет разной и она зависит как от поколения стандарта HBM (первого или второго на данный момент), так и конкретного воплощения. Компания AMD говорит о применении четырех стеков (stacks, стопок или пачек) чипов памяти, каждый из которых состоит из четырех микросхем и дает 1024 -битный интерфейс стопок памяти и (1024x4=4096-битный интерфейс памяти). То есть в итоге на GPU получается просто широченная по меркам GDDR5-памяти шина в 4096 бит. Естественно, что при этом чипам памяти не обязательно работать на таких высоких частотах, как в случае GDDR5 — даже низких частот будет достаточно, чтобы по полосе пропускания памяти заметно обойти привычные доселе интерфейсы. Такие типы памяти, как HMC и HBM, открыли гибридным процессорам совершенно новые возможности, и производительность встроенного графического ядра значительно вырастет.

12 января 2016 HBM2-память была стандартизирована как JESD235a. HBM2 позволяет разместить до 8 схем на штабеле, что удваивает пропускную способность. Пиковая скорость передачи данных (пропускная способность) памяти современных видеокарт достигает 480 ГБ/с для типа памяти GDDR5X (например, у NVIDIA TITAN X Pascal) и 512 ГБ/c для типа памяти HBM (например, у AMD Radeon R9 FURY X).

Память HBM обеспечивает более высокую пропускную способность при меньшем расходе энергии и существенно меньших размерах по сравнению с GDDR4 или GDDR5. Это достигается путём объединения в стек до восьми интегральных схем DRAM (включая опциональную базовую схему с контроллером памяти), которые соединены между собой с помощью сквозных кремниевых межсоединений (англ. Through-silicon via) и микроконтактных выводов (англ. Microbumps).

Память Wide I/O - широкий ввод/вывод разработана специально для установки поверх плат SoC и использования вертикальных межсоединений, чтобы минимизировать электрические помехи и занимаемую площадь. Это оптимизирует размер упаковки, но также накладывает определенные тепловые ограничения, поскольку тепло, излучаемое от SoC, должно проходить через всю матрицу памяти. Рабочие частоты памяти ниже, но большое количество выводов ввода/вывода увеличивает пропускную способность за счет использования шины памяти шириной до 1024 бит.

Память Wide I/O предназначена для обеспечения мобильных SoC максимальной пропускной способностью при минимально возможном энергопотреблении. Эта технология наиболее интересна компаниям, создающим смартфоны и встраиваемые системы, где дисплеи с высоким разрешением оказывают огромное давление на пропускную способность, а низкие требования к питанию имеют решающее значение для срока службы батареи.

Wide I/O является первой версией стандарта, но далее идет Wide I/O2, который, как ожидается, действительно достигнет массового рынка, а далее наступит пора Wide I/O3. Стандарт был утвержден JEDEC, но он часто ассоциируется с Samsung из-за большой работы этой компании по выводу его на рынок.

 

 


Лицензия