Новости по теме «SK Hynix представила самую быструю HBM2E-память»

Для сравнения, в видеокарте NVIDIA RTX 2080 установлено 8 ГБ GDDR6-видеопамяти со скоростью 448 ГБ/с. Это значит, что решение SK Hynix обеспечивает вдвое больший объём, при некотором увеличении скорости в единственном чипе. Данные микросхемы памяти представляют собой стек из восьми чипов объёмом 16 Гб, связанных по технологии Through Silicon Via.

HBM2E-память невероятно быстрая. Она позволяет производителям создать уникально быстрое оборудование. Поскольку память такого типа не нашла себе места на потребительском рынке, она прекрасно себя чувствует в сегменте коммерческих ускорителей расчётов и модулях ИИ.

Также компания анонсировала доступность памяти HBM2. Вероятно, поэтому AMD до сих пор не могла выпустить видеокарты Vega. Если же AMD воспользуется памятью HBM2 от SK Hynix, то скорость работы памяти составит 410 ГБ/с при комплектации двумя стеками.

Что касается GDDR6, то эта память будет готова в последней четверти года. Данную память намного легче интегрировать в видеоплаты, поэтому она обладает большим, чем HBM2, потенциалом. Чипы GDDR6 объёмом 8 Гб будут представлены в двух вариантах. Быстрая версия предложить скорость в 14 Гб/с, а медленная — 12 Гб/с. Это означает, что пропускная способность памяти достигнет 672 ГБ/с при ширине шины 384 бита и 448 ГБ/с при шине 256 бит. Для сравнения, в видеоплате GeForce GTX 1080 (Ti) память работает со скоростью 11 Гб/с.

По сравнению с нынешним поколением графической памяти, память GDDR7 обладает большей энергоэффективностью и более широкой пропускной способностью. Такие компании, как, NVIDIA и AMD, уже уготовляться использовать новую память в своих ближайших продуктах.

Ключевые изменения в GDDR7 включают:

• Независимая от ядра палитра тренировки регистра линейно-обратного смещения с маскировкой визуальных ошибок и счётчиком ошибок для улучшения тренировки и снижения её имени.
• Удвоение количества независимых каналов с двух в GDDR6 до четырёх GDDR7.
• Поддержка плотностей от 16 Гб до 32 Гб, включая двухканальный режим для удвоения ёмкости.
• Интеграция функционала, который требует рынок, включая ECC на ядре с отчётом в реальном времени, искажение данных, проверка ошибок и паритетность адресации команд с блокировкой.

Лидеры рынка, включая SK Hynix, Micron и Samsung уже готовы к началу массового производства памяти GDDR7.

Память получила название GDDR6W. Её чипы изготовлены в классическом пакете BGA и будут предназначены для устройств среднего сегмента.

В настоящее время чипы GDDR6 и GDDR6X содержат память DRAM и 32-битный интерфейс. В то же время GDDR6W содержит два таких ядра памяти и два интерфейса в 32 бита. В результате объём чипа увеличился с 16 Гб до 32 Гб, а ширина интерфейса с 32 бит до 64 бит.

Технология, по которой собираются эти микросхемы, получила название Fan-Out Wafer-Level Packaging (FOWLP). Она пришла на замену традиционным печатным платам с распределительным слоем, обеспечивая меньшую толщину и лучшее соединение.

Таким образом, GDDR6W использует тот же протокол, что и GDDR6, но обеспечивает большую ёмкость и пиковую производительность. По сравнению с GDDR6 скорость передачи данных вырастает с 88 Гб/с до 176 Гб/с, а объём чипа с 16 Гб до 32 Гб. То есть для размещения одинакового объёма памяти потребуется вдвое меньше микросхем.

По сути, Samsung создала аналог HBM2E, только заметно дешевле и проще в монтаже на плате.

По сути, HBM3 является четвёртым поколением этой высокоскоростной памяти. По данным SK Hynix новый стандарт обеспечит производительность в 665 ГБ/с и скорость ввода-вывода на уровне 5,2 Гб/с.

Это значит, что будущая память будет почти на 50% быстрее, чем нынешнее поколение. При этом нам по-прежнему неизвестно, какой высоты будут стеки, также неизвестна плотность ядер и техпроцесс, по которому их будут производить. Не имея этих данных невозможно определить и максимальный объём памяти каждого из этих стеков.

Что касается выпуска HBM3, то, по всей видимости, ждать эту память пока не стоит. Память HBM2E полностью выполняет свои задачи, а значит, современным GPU обновления не нужны.

Широкополосная память используется в графических ускорителях от AMD с 2015 года. Лидером рынка была SK Hynix, чья память HBM нашла себе место в видеокартах AMD Fiji, а именно, в серии R9. В целом этот тип памяти быстрее и энергоэффективнее GDDR5, использовавшейся в то время, однако заметно дороже.

В 2016 году Samsung анонсировала HBM2, более быструю версию стековой широкополосной памяти. Следом эту память начала производить SK Hynix, а двумя годами позднее HBM2 JEDEC выпустила стандарт на ещё более быструю версию HBM2E.

Что касается Micron, то она стала догонять SK Hynix и Samsung только в 2020 году, начав производство HBM2. Однако уже до конца года компания наладит выпуск HBM2E, доступной в «плотностях 4H/8GB и 8H/16GB» со скоростью передачи до 3,2 Гб/с. Для сравнения, ускоритель NVIDIA A100 имеет память HBM2E со скоростью 2,4 Гб/с.

Для дальнейшего закрепления на рынке Micron готовит память HBMnext, которая будет выпущена в 2022 году. Сейчас «Micron полностью вовлечена в проводящуюся стандартизацию JEDEC», и уверена, что по мере увеличения объёма клиентских данных «продукты, подобные HBM, будут процветать и вести технологии к большим объёмам».

Новые сведения пришли из публикации CyberPunkCat в Twitter, который уверяет, что получил от SK Hynix некоторую информацию о будущем ускорителе Big Navi. По его сведениям, видеокарта будет содержать 24 ГБ видеопамяти HBM2e с пропускной способностью более 2 ТБ/с и шиной 4096 бит.

Также спецификации будут включать GPU с 5120 шейдерным блоком, 320 TMU, 96 ROP, 80 вычислительными блоками и 12 МБ кэша L2. Процессор получит архитектуру RDNA2 и будет изготавливаться по оптимизированной технологии 7 нм++.

Очевидно, что новое решение AMD будет дорогим. Оно планируется для игр в разрешении 4K. С его помощью AMD хочет сделать с NVIDIA то же, что она сделала раньше с Intel на рынке центральных процессоров.

Фирма представила новое поколение памяти Flashbolt HBM2E, модуль которой имеет объём 16 ГБ, а пропускная способность составляет 3,2 Гб/с, что означает общую скорость в стеке на уровне 410 ГБ/с. Для сравнения, память HBM2 в Radeon RX Vega 56 имеет такую же скорость, но на двух чипах. Это значит, что Flashbolt работает вдвое быстрее.

Более того, разработчики отмечают, что пропускная способность может быть увеличена до 4,2 Гб/с, или до 538 ГБ/с общей скорости. Однако такую память предполагается использовать для «определённых будущих задач». В любом случае, даже 410 ГБ/с — поразительный результат.

Когда Samsung начнёт поставлять память Flashbolt HBM2 пока не сообщается.

Эта технология будет использоваться для производства памяти HBM объёмом 24 ГБ. Компания назвала данную технологию самой сложной потому, что ей пришлось «штабелировать» в одном пакете 12 микросхем DRAM в крошечной трёхмерной системе. Слои памяти соединяются вертикальными линиями связи, для прокладки которых в чипах изготовлены 60 000 отверстий, каждое из которых в 12 раз тоньше человеческого волоса.

«Толщина пакета (720 мкм) осталась той же, что и в продуктах HBM2 высотой 8 слоёв, конструкция компонентов которых весьма сложная. Это поможет заказчикам реализовать следующее поколение продуктов с высокой ёмкостью с большей производительностью без необходимости изменения конструкции и конфигурации их системы».

В компании отметили, что технология пакетирования 3D-TSV становится актуальной из-за нарастающих ограничений в сохранении темпов Закона Мура.

Стоит отметить, что у новой разработки Samsung могут возникнуть проблемы с внедрением. Технология памяти HBM2 довольно дорогая. Пару лет назад эту память использовала AMD в своих топовых видеокартах, но сейчас из-за её высокой стоимости она перешла на GDDR6.

Память новой модификации может работать на треть быстрее, чем HBM2. Новые чипы обладают пропускной способностью в 3,2 Гб/с на контакт, а плотность на ядро удвоена до 16 Гб. При этом речь идёт о 8-слойных стеках. Таким образом, пакет 16 ГБ памяти HBM2E обладает пропускной способностью 410 ГБ/с. При работе с 4 стеками скорость составит поразительные 1,64 ТБ/с при объёме 64 ГБ. Современные конструкции стеков 4х4-Hi, используемые в AMD Radeon VII, имеют объём 16 ГБ и предлагают скорость 1 ТБ/с.

Пока неизвестно, поступит ли память Samsung HBM2E в массовое производство, но эти чипы явно не стоит ожидать в Navi, поскольку AMD наверняка использует куда более доступные GDDR6.

Память HBM нашла себе место в высокопроизводительных видеокартах, ускорителях расчётов, серверах и сетевых решениях. Стандарт предполагает послойное расположение чипов со сквозными (Through-Silicon Vias) и торцевыми (Microbumps) связями. По сравнению с DDR4 и GDDR5, память HBM заметно меньше, быстрее и энергоэффективнее. Но дороже.

Изначально память HBM2 представлялась в виде стека из 8 слоёв с максимальной ёмкостью до 8 ГБ каждый и пропускной способностью 256 ГБ/с на пакет. Новая спецификация JESD235B расширяет количество ядер до 12, а суммарный объём до 24 ГБ. Также увеличивается пропускная способность до 307 ГБ/с, что означает 1024-битную шину по восьми независимым каналам на каждом стеке.

Однако профессиональные решения и решения для суперкомпьютеров, такие как AMD Radeon Instinct MI60 и NVIDIA Quadro GV100, Titan V CEO Edition и Tesla V100, уже содержат по 32 ГБ HBM2. Будет интересно посмотреть, воспользуются ли производители в своих продуктах новым стандартом.

Новые чипы получили название Aquabolt, и целью их применения являются суперкомпьютеры нового поколения, решения искусственного интеллекта и графические системы.

Память Aquabolt работает на скорости 2,4 Гб/с на контакт при напряжении 1,2 В, что на 50% больше, чем у первого поколения памяти HBM2, которое обеспечивало при том же напряжении пропускную способность 1,6 Гб/с.

Один пакет Aquabolt предлагает скорость в 307 Гб/с, что в 9,6 раза выше, чем 8 ГБ чип GDDR5, который обеспечивает скорость в 32 Гб/с. По словам компании, применив четыре Aquabolt можно обеспечить пропускную способность равную 1,2 Тб/с.

В Samsung обещают обеспечить стабильные поставки памяти Aquabolt всем IT клиентам по всему миру.

Производитель памяти сообщил, что работает с множеством партнёров, чтобы обеспечить выпуск на рынок памяти GDDR6 и HBM2. Одним из важнейших заявлений компании стало то, что компания по-прежнему не приступила к массовому производству памяти HBM2. При этом она даже не готова назвать дату коммерческого выпуска продукции, ограничившись размытым «вторым полугодием» 2017.

По сравнению с устаревающей технологией GDDR5, процессы GDDR6 и HBM2 станут более дорогими. Компания не стала сообщать точных сумм, но отметила, что клиенты будут платить в 2,5 раза больше, чем за первое поколение HBM. Конечно, это неполная информация, так что сравнение получилось очень приблизительным.

Таким образом, южнокорейская Samsung является единственным производителем памяти HBM2 в мире. Возможно, поэтому AMD так сильно задержала выпуск видеокарт Radeon RX Vega.

Несмотря на то, что HBM2 и может обеспечить более высокую пропускную способность, она весьма дорога в производстве. К примеру, NVIDIA решила использовать в картах верхнего ценового диапазона память GDDR5X, на смену которой уже в следующем году придёт GDDR6.

Память нового типа будет иметь объём в 16 Гб (2 ГБ) на микросхему. Таким образом, восемь микросхем памяти обеспечат набор в 16 ГБ VRAM.

Современная память GDDR5 обеспечивает пропускную способность на уровне 8 Гб/с, новая топовая память GDDR5X обеспечивает скорость в 11—12 Гб/с, в то время как GDDR6 предложит 16 Гб/с (при 16 ГГц эффективной частоты).

Если рассмотреть для примера GeForce GTX 1070, то память GDDR6 позволит удвоить пропускную способность памяти, увеличив её с 256 ГБ/с до 512 ГБ/с. Кроме того, память GDDR6 более энергоэффективна, чем HBM, однако ей предстоит серьёзная конкуренция со стороны HBM, которую предпочла AMD для своих будущих продуктов Vega, а также NVIDIA для своих топовых решений.

В ходе анонса фирма сообщила, что модули будут предназначены для «грядущих графических карт хай-энд класса». Учитывая, что AMD Vega будет работать с памятью HBM2, то память GDDR6 предполагается к использованию в платах NVIDIA Volta. Компания отметила, что собирается наладить массовое производство чипов GDDR6 как раз к моменту выпуска новых видеокарт — в начале 2018 года.

В настоящее время JEDEC по-прежнему не завершила стандарт GDDR6, однако по предварительным данным эта память получит вдвое большую скорость, чем GDDR5, при 10% снижении энергопотреблении. Учитывая обещанную скорость в 768 ГБ/с, память GDDR6 от SK Hynix окажется быстрее как GDDR5, так и GDDR5X.

Этот документ открывает путь для массового производства и доступности на рынке видеоускорителей AMD с кодовым именем Vega, которые получат по два 4 ГБ стека HBM2, что в сумме предложит 8 ГБ видеопамяти.

Стек памяти с названием H5VR32ESM4H-H1K будет интегрирован в многочиповый модуль (MCM) AMD Vega10. Он работает на скорости 1,60 Гб/с (на каждый пин) с общей пропускной способностью 204,8 ГБ/с на чип. Обладая парой таких чипов видеокарта Vega10 сможет работать с памятью на скорости 409,6 ГБ/с, при условии, что AMD будет использовать базовые частоты для этой памяти.

Фирма будет поставлять стеки объёмом 4 ГБ в микросхемах высотой 4 уровня. Эти чипы позволят выпускать видеокарты с шиной памяти шириной до 4096 бита и объёмом видеопамяти до 16 ГБ.

Для сравнения, первое поколение памяти HBM имело объём стека 1 ГБ, что означало 4 ГБ на видеокарту в четырёх стеках.

Несмотря на то, что SK Hynix является первым производителем памяти HBM для AMD Radeon R9 Fury X, компания не смогла быстро подготовить второе поколение памяти. В то же время Samsung уже начала производство HBM2.

Сообщается, что память HBM2 от SK Hynix будет доступна в двух вариантах с разными скоростями, которые составят 2,0 Гб/с и 1,6 Гб/с.

Готовность к выпуску памяти нового типа может означать готовность AMD к выпуску видеокарт Vega, которые будут использовать стековую память второго поколения, и которые появятся в продаже в начале следующего года.

Ожидается, что фаза массового производства начнётся в первом квартале 2016 года, однако пилотное производство и тесты надёжности будут завершены до конца этого года. Второй в мире производитель памяти, SK Hynix, уже поставляла первое поколение широкополосной памяти для AMD и NVIDIA, однако во втором поколении к этой гонке решила подключиться и Samsung.

К сожалению, Micron пока не будет поставлять память для видеокарт. Несмотря на то, что её технология HMC (Hybrid Memory Cubes) очень похожа на HBM, компания пока не может обеспечить достаточное качество продукции.

Используя второе поколение HBM вместе с GPU Pascal, компания NVIDIA сможет добиться намного лучшего результата, чем AMD с первым поколением HBM в видеокартах Fury X, Fury, Nano и Fury X2.

Кроме того, NVIDIA получит и более плотные чипы, что без сомнения позволит увеличить объем видеопамяти в картах до 16—32 ГБ при шине 4096 бит. В результате будущие видеоигры без проблем смогут работать в разрешениях 4K или даже 8K. Также память HBM обладает высокой энергоэффективностью. При увеличении скорости передачи данных в 4—8 раз, по сравнению с традиционной DDR, широкополосная память потребляет на 40% меньше энергии.

По некоторым данным, эти чипы будут использованы в видеоускорителях AMD Radeon R9 390X.

Как известно, лучшие графические платы AMD, например, Radeon R9 290X, имеют память частотой 5—6 ГГц, в то время как NVIDIA наслаждается несколько большей частотой в 7 ГГц. Новые микросхемы Hynix позволят AMD поднять частоту до 8 ГГц в чипах объёмам 4 Гб, которые мы сможем увидеть в некоторых топовых графических решениях компании следующего поколения.

С учётом того, что по слухам, новая карта Radeon R9 390X будет иметь шину шириной 4096 бит, эти поставки памяти могут означать относительно скорое появление нового поколения графики не только от AMD, но и от NVIDIA.

Современное топовое решение AMD имеет шину памяти в 512 бит, однако новая стековая память окажется несравнимо быстрее, особенно с учётом партнёрского договора между Hynix и AMD.

Производитель процессоров делает ставку на APU, ведь использование подобной памяти положительно скажется на скорости работы их чипов, поскольку позволит использовать одинаковые пакеты для GPU и CPU. Как бы то ни было, но APU требуют высокой пропускной способности, так что даже ускоренные процессоры начального уровня получат выигрыш при использовании памяти с высокой скоростью работы, и не стоит забывать о GDDR5, которая по слухам будет распределённо использоваться в Kaveri.

Память, собранная в 3D блоки, может быть использована как память с высокой пропускной способностью, ещё большей, чем у GDDR5. Она может использоваться как системная и как видеопамять, хотя изначально такие модули разрабатывались как память для графических приложений. Новая память, построенная с использованием новых технологий Wide I/O и TSV, должна поддерживать пропускную способность на уровне от 128 ГБ до 256 ГБ, и в свет она должна выйти уже в 2015 году. В настоящее время основным применением для памяти с высокой пропускной способностью считается GPU, так что и AMD, и NVIDIA планируют начать её использование со своими продуктами, изготовленными по 20 нм техпроцессу, однако, возможно, не с первым их поколением.

В настоящее время остаётся неизвестным, каким образом AMD планирует использовать эту технологию для APU. Ведь применение памяти нового типа в потребительских продуктах потребует переделки архитектуры и отказа от обратной совместимости, что значительно замедлит популяризацию новой технологии.

Производитель утверждает, что это самая быстрая и самая ёмкая память на рынке. Она может передавать до 28 гигабайт в секунду.

Вдобавок к высокой скорости и ёмкости, также понизилось энергопотребление чипов. Новые кристаллы работаю при напряжении 1,35 В, а энергопотребление снизилось на 20 % в сравнении с аналогичными 50-нм чипами.

2-гигабитные чипы GDDR5 начнут массово производиться во второй половине следующего года и наверняка станут использоваться в видеокартах NVIDIA и ATI.

Модификация под названием NvStrapsReBar включает поддержку ReBAR на видеокартах серий GeForce GTX 16 и RTX 20. К сожалению, серия NVIDIA GTX 10 не поддерживается.

Наши коллеги из KitGuru опробовали поддержку Resizable BAR на старых видеокартах, и она работает. Однако при этом она даёт очень незначительное увеличение производительности, поэтому применение модификаций для UEFI остаётся сомнительным.

С другой стороны, если для вас даже небольшой прирост производительности важен, то вы можете попробовать NvStrapsReBar, поскольку официальных патчей от NVIDIA для поддержки ReBAR на видеокартах GTX 10/16/RTX 20 ожидать не приходится.

Новый инструмент с открытым исходным кодом позволяет активировать ReBAR на большом количестве систем, увеличивая производительность компьютера в играх до 12%.

Технология ResizableBAR стала популярной в 2020 году, когда AMD представила Smart Access Memory (SAM). При этом такие возможности доступны многим материнским платам, выпущенным за последнее десятилетие.

Тем не менее, если ваша материнская плата не позволяет выделять дополнительную память для видеокарты, новая утилита ReBarUEFI подменяет существующие процессы, проверяющие совместимость с ReBAR в модуле загрузки. При запуске системы он модифицирует размер ReBAR и убеждает ОС использовать её, в результате повышая производительность. Конечно, такая уловка работает не со всеми системами, однако обозреватели утверждают, что им удалось запустить ReBAR на плате с процессором Sandy Bridge 2011 года.

Сам разработчик смог увеличить производительность машины на базе процессора Core i3-3470 и видеокарты Radeon RX 580 на 12%, увеличив BAR до 2 ГБ. В среднем же прирост составляет 6%.

В настоящее время стеки HBM включают от 8 до 16 слоёв, в то время как слой логики выполнен в виде центрального хаба. Специальная шина связывает память и кристалл логики интерфейсом 1024 бита. Новая стратегия SK Hynix предполагает прямое размещение слоёв HBM4 на процессоре, исключая необходимость шины. Этот концепт подобен технологии AMD 3D V-Cache, где осуществляется прямая интеграция CPU и кэш-памяти. При этом HBM4 должна обеспечивать большую ёмкость и энергоэффективность в ущерб производительности. Сотрудничество между SK Hynix и рядом разработчиков процессоров, без собственных производств, включая NVIDIA, сфокусировано на разработке методологии интеграции HBM4. Используя технологии связи слоёв от TSMC, SK Hynix хочет унифицировать память HBM4 с чипами логики в единой конструкции, обеспечив синхронизацию полупроводников памяти и логики на одном ядре.

Новая память HBM4 получит интерфейс шириной 2048 бит, что при использовании шины будет означать большую сложность и высокую стоимость её подключения. В то же время стековое размещение памяти и GPU бросает вызов инженерам в организации охлаждения, поскольку нужно будет отводить тепло не только от транзисторов логики, но и памяти. Вполне вероятно, производители будут вынуждены применять системы жидкостного или даже погружного охлаждения.

Компания рассказала о своём технологическом прорыве, которого она достигла после выпуска самой ёмкой на сегодня NAND-памяти со 238 слоями, которая уже находится в массовом производстве. Этот прорыв вызван ограничениями в количестве стеков и технологическими ограничениями, приводивших к невозможности изготовления чипа толщиной более трёхсот слоёв.

Новая терабитная память из 321 слоя обеспечивает 59% прирост производительности. Её планируют применять в накопителях стандарта PCIe 5.0. коммерческое внедрение памяти запланировано на первую половину 2025 года.