AMD wyjawia szczegóły na temat pamięci HBM
Karty graficzne

AMD wyjawia szczegóły na temat pamięci HBM

przeczytasz w 3 min.

Pamięć High Bandwidth Memory ma szansę zrewolucjonizować rynek kart graficznych. Opisujemy najważniejsze cechy i porównujemy je do pamięci GDDR5.

Pamięć GDDR5 – hamulec rozwoju kart graficznych

Kiedy mówimy o nowych generacjach kart graficznych, najczęściej mamy na myśli nowe procesory graficzne – w głównej mierze to właśnie one są siłą napędową rozwoju branży. Pamięć wideo schodzi na dalszy plan, bo jakby nie patrzeć, mamy tutaj małą możliwość wyboru – nie licząc budżetowych modeli, producenci ciągle stosują kości GDDR5, które są dostępne już prawie od siedmiu lat (pierwszą kartą wykorzystującą takie pamięci był Radeon HD 4870).

Radeon R9 290X schemat magistrali pamięci
Radeon R9 290X ma 512-bitową magistralę pamięci GDDR5, a więc na jego laminacie znalazło się aż 16 kości – podsystem pamięci zajmuje zatem blisko 1/3 całej powierzchni płytki drukowanej

Problem jednak w tym, że pamięci GDDR5 nie są idealne i zaczyna to coraz bardziej doskwierać producentom układów graficznych. Pojedyncze kości komunikują się z procesorem graficznym za pomocą 32-bitowej magistrali, a więc, by osiągnąć większą przepustowość, konieczne jest zastosowanie większej liczby kości pamięci. Oprócz tego potrzebują one stosunkowo dużych regulatorów napięcia, bo wraz ze wzrostem przepustowości, wzrasta też pobór mocy (i to nieproporcjonalnie). W efekcie, do uzyskania coraz większej wydajności pamięci wideo, konieczne jest wygospodarowanie coraz większej powierzchni na laminacie kart graficznych.

Rozwiązanie? Pamięć HBM!

Pamięć HBM

Firmy AMD i SK Hynix zawiązały partnerstwo technologiczne i postanowiły opracować nowy standard pamięci, który nie będzie hamował rozwoju kart graficznych – tak powstała pamięć High Bandwidth Memory (HBM). Obydwie firmy zobowiązały się opracować specyfikację i rozwijać nowy standard.

Struktura połączenia procesora graficznego z pamięcią HBM
Struktura połączenia procesora graficznego z pamięcią HBM

Główna różnica sprowadza się do integracji pamięci bezpośrednio na podłożu, na którym umieszczony jest procesor graficzny – dzięki temu znajduje się ona bliżej rdzenia i wykorzystuje dużo szerszą magistralę (1024-bit zamiast 32-bit).

Oprócz tego producent zdecydował się na pionowe rozłożenie warstw pamięci, co pozwoliło zwiększyć jej gęstość – podobne rozwiązanie jest już stosowane w pamięciach Intel/Micron 3D NAND lub Samsung 3D V-NAND dla dysków półprzewodnikowych (SSD). Pierwsze kości HBM powinny mieć pojemność 8 Gb (1 GB), ale już są w planach wersje o pojemności 16 Gb (2 GB). Dla porównania, obecnie stosowane kości GDDR5 mają pojemność tylko 2 Gb (256 MB) lub góra 4 Gb (512 MB).

Zalety pamięci HBM

Zalety pamięci HBM

Pamięć HBM pracuję z niższym taktowaniem, ale dzięki dużo szerszej magistrali oferuje większą przepustowość - dla jednej kości może ona wynosić ponad 100 GB/s, podczas gdy dla jednej kości GDDR5 jest to zaledwie 28 GB/s. Oprócz tego pamięć HBM ma niższe napięcie zasilające, co bezpośrednio wpływa na niższy pobór energii elektrycznej. W efekcie otrzymujemy ponad 3-krotnie większą efektywność energetyczną (przepustowość w przeliczeniu na pobieraną moc).

Zalety pamięci HBM - porównaie rozmiarów

To jednak nie koniec, bo pamięć HBM zajmuje dużo mniej miejsca. Same kości mają wymiary 5 x 7 mm, a więc powierzchnia 1 GB pamięci jest tutaj nawet o 94% mniejsza od tej wymaganej przez pamięć GDDR5 (35 mm2 zamiast 672 mm2).

Porównanie powierzchni podsystemu pamięci Radeona R9 290X i nowej karty z pamięciami HBM
Porównanie powierzchni podsystemu pamięci Radeona R9 290X i nowej karty z pamięciami HBM

Dzięki mniejszym wymiarom kości i integracji ich na podłożu z procesorem graficznym, zmniejszy się też powierzchnia całego podsystemu odpowiedzialnego za pamięć wideo karty graficznej. Według udostępnionych nam informacji, powierzchnia karty wykorzystującej nowe pamięci HBM jest o ponad połowę mniejsza niż Radeona R9 290X. Prawda, że robi wrażenie? :)

Perspektywy na przyszłość

Nowy standard początkowo zostanie wykorzystany w kartach graficznych AMD z serii Radeon 300. Zapewne interesują Was szczegóły, ale… niestety, jeszcze nie możemy ich ujawnić ;-). Nie oznacza to jednak, że nie będą mogli z niego korzystać inni producenci – wręcz przeciwnie, będzie on dostępny dla wszystkich zainteresowanych. Przykładowo, koncern Nvidia zapowiedział jego wdrożenie w kartach graficznych z generacji Pascal (jako 3D Memory), których premiera ma nastąpić już w przyszłym roku.

Moduł Nvidia Pascal
Moduł Nvidia Pascal z pamięciami HBM (cztery „kostki” obok procesora graficznego)

Wykorzystanie pamięci HBM otwiera też nową drogę – konstruowania potężnych akceleratorów dla mniejszych komputerów SFF i ITX. Jesteśmy ciekaw czy producenci będą nią podążać i jak wykorzystają jej możliwości.

Komentarze

38
Zaloguj się, aby skomentować
avatar
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    mr_rzeznik
    34
    Konkuruj AMD z NVIDIĄ, bo nas monopol pochłonie!
    • avatar
      Konto usunięte
      12
      Coraz bardziej jestem ciekaw co zaprezentuje R9 390X. Mocno kibicuje żeby dostać produkt wreszcie przełomowy, a nie odgrzewany kotlet. Nvidia 9xx jest mocna ale czuje, że AMD ją tutaj przeskoczy i wspomniany Radek będzie rozchwytywany. Swoja drogą jeśli cena będzie oscylowała w granicach 3000 PLN może to być hit. (Bo 4k to tylko SLI czyli ponad 3000 w przypadku "zielonych")
      • avatar
        ygdersil
        9
        Kolejny fajny przełom zafundowany nam przez AMD .Zupełne przeciwieństwo Nvidia gdyby mieli monopol pewnie dalej by jechało wszystko na DDR3
        • avatar
          Konto usunięte
          5
          Wyższa wydajność przy, jednoczesnym zmniejszeniu powierzchni oraz zapotrzebowania na energię.

          Udana ewolucja pod każdym względem i to do tego stopnia że widać to gołym okiem nawet w rozmiarach karty grafiki.

          Good Job AMD & Mikron.
          • avatar
            Konto usunięte
            4
            od seri 5000 (amd) cała ta walka jest tak iluzoryczna, ze dziwie sie, ze ktos jeszcze sie na nia nabiera. kazda z firm wydaje takie produkty by zaden nie mial identycznej wydajnosci tylko troche wieksza lub mniejsza. i tak z wydajnoscia jest na zakladke, 1 segment dla amd, drugie w kolejnosci nvidia, pozniej znowu amd....a ludzie mysla ze to konkurencja.
            • avatar
              Gungosa
              3
              do fajnego SLI 4k od zielonych to musiał byś chyba z 6000 wydać. A tutaj mamy okazje na połowe tej ceny z podobną wydajnościa trzymam kciuki
              • avatar
                Hakuren
                1
                Wszystko ładnie pięknie, ale na razie oprócz kolejnego wagonu slajdów nic konkretnego nie ma w ręku na potwierdzenie tego podejścia.

                Wypada trzymać kciuki, ale od samego trzymania kciuków palce już bolą. Ile lat można?! :D
                • avatar
                  piterrrxd
                  1
                  HD4870 jak na tamte czasy to był potworek w porównaniu do mojej poprzedniej 8600GTS :)
                  • avatar
                    Wasek
                    0
                    Nawet fajni nVidii wiedzą, że AMD musi wydawać nowe karty, żeby nVidia nie prowadziła monopolu chociaż powoli na to się zapowiada. Jestem ciekawy jak wypadnie nowy Radeon i 980ti.
                    • avatar
                      wdowa94
                      -1
                      Chwila moment... Szeregowe HBM? :|
                      • avatar
                        piwo1
                        -2
                        amd bedzie mialo pare miesiecy przewagi technicznej. w sumie to taki srednio dobry pomysl by kupowac nowego radka z hbm skoro za rogiem czeka nowy proces technologiczny o polowe mniejszy.
                        • avatar
                          mjwhite
                          -7
                          a co z wadami?

                          1024 bity to niższa efektywności, a bliskość rdzenia to znaczne zagęszczenie oddawania ciepła czyli co woda a standardzie czy powrót suszarek?
                          • avatar
                            hasati
                            -12
                            Jak ja widze te ich wykresy co chwile to mi się rzygać chce. Niech wydają te swoje karty to zobaczymy co tam wymajstrowali. Mam tylko nadzieje że coś konkretnego, bo coś bym kupił, a nvidie już omijam.
                            • avatar
                              CESARZ987655
                              0
                              Mnie to zastanawia jak to będzie z temperaturami,bo sam procesor wytwarza sporo ciepła,a jeszcze pamięci upchnięte na jego powierzchni.
                              Mam nadzieję że będzie porządku,ale przeczucie mówi mi że może być gorąco.
                              • avatar
                                ElFi_
                                0
                                "jesteś w ciężkim błędzie. największy problem jest z przekładkami"
                                Jestem w błędzie, a o czym mówię? Jedna wadliwa przekładka (np: nie łącząca w choćby jednym miejscu i do wyrzucenia jest rdzeń graficzny i 16 struktur pamięci). Ale nie tylko przekładki są problemem.

                                Odpowiadając na dalsze pytania: skoro stwierdzili, że lepszej opcji nie ma to i tak trzeba to zrobić i ktoś musi za to wybulić, bo każda technologia ma wady wieku dziecięcego a eksperymenty kosztują. Jak wspomniałem: dziwie się, że takie ryzyko a raczej koszty bierze na siebie AMD - widać są przyparci do muru. A nvidia - spryciarze czekają na gotowca (czyli bardziej dopracowaną wersję 2.0).

                                Wkrótce się przekonamy jak sprawa wygląda.
                                • avatar
                                  nilhus
                                  0
                                  Ja też obawiam się że ostatnie poczynania AMD prowadzą do szybkiego bankructwa a nie wybicia się na 1 miejsce. Owszem wprowadzają nowe technologie ale prawie od razu są one przechwytywane. To AMD wprowadziło mantle ale directx 12 niweluje dość mocno ta różnicę. Tak samo pamięci HBM, które jakieś pół roku do roku po AMD wprowadzi nvidia już w formie ulepszonej.
                                  • avatar
                                    nilhus
                                    0
                                    Ja też obawiam się że ostatnie poczynania AMD prowadzą do szybkiego bankructwa a nie wybicia się na 1 miejsce. Owszem wprowadzają nowe technologie ale prawie od razu są one przechwytywane. To AMD wprowadziło mantle ale directx 12 niweluje dość mocno ta różnicę. Tak samo pamięci HBM, które jakieś pół roku do roku po AMD wprowadzi nvidia już w formie ulepszonej.
                                    • avatar
                                      Konto usunięte
                                      0
                                      Wszystko fajnie ale to tylko pamięci a nie rdzeń który robi największą robotę.
                                      Oby się nie okazało coś w rodzaju przejścia z ddr3 na ddr4 albo szyna 512 AMD vs 192 NVIDIA , a konkretny przyrost pokarze którąś tam z kolei generacja tych kości