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性能就是金钱嘛! 老司机来讲讲HBM堆栈式显存技术

2016-04-08 15:02:59    来源:互联网    编辑:CE    

  什么是HBM?随着近日NVIDIA发布新的Pascal显卡后,HBM这个名词在互联网上越来越多的出现?还有什么是HBM1和HBM2?我们常说的HBM其实指的是HBM堆栈式显存(High Bandwidth Memory,高带宽内存),是比GDDR5或者是GDDR5X更为领先的显存。

  第一款采用HBM显存的是AMD Radeon R9 Fury X显卡,同时刚发布不久的Radeon PRO Duo也是采用HBM显存。AMD在HBM显存设计方案下了很多的心血,可以说是HBM显存设计方案的开山鼻祖,手上拥有相当多的HBM显存技术专利;不过AMD表示,欢迎各位使用HBM技术。

  HBM1显存虽好,但是仍有不少限制

  相比起GDDR5显存,HBM1显存有着更高的带宽、更高的性能、更高的能耗比,更低的功耗设计;同时由于HBM显存采用堆栈式的设计,其单位容量面积更小,直接利用中介层技术与GPU互连,封闭在同一个基板上,缩减PCB体积。

  当然新技术总是有那么的一两个缺点的!那就是容量&时钟频率。由SK Hynix量产的HBM1产品数据可以看到,其每个DRAM die为2Gb,4Hi stack(4层堆栈)设计,单个容量也就是1GB,位宽为1024bit,速率1Gbps,带宽为128GB/s。

  而来到HBM2时代,容量与频率的问题都得到了很好的解决。就在较早前,JEDEC才公布了新HBM2规范,但当天三星就正式宣布量产HBM2显存,而SK hynix方面即便快速跟进也要到第三季度才会正式量产HBM2显存了,所以我们就可以看到NVIDIA Pascal显卡上三星HBM2显存的身影!

  HBM2显存继续保持1024bit位宽与8通道的设计,但是单个DRAM die容量与速度都进一步提升,每个DRAM die为8Gb,速度翻倍到了2Gbps,因此同样为4Hi stack(4层堆栈)设计的设计下就可以达到单颗4GB容量,带宽达到256GB/s。

  拿NVIDIA Pascal显卡为例,搭配4颗HBM2显存,总容量就是16GB(4Hi stack,若8Hi stack总容量就是32GB),位宽等效为4096bit,总带宽达到了1024GB/s,直接是TB/s级别了。

  不过不少网友会发现,HBM2体积要比HBM1大不小呢!HBM1封装大小为5.48 mm × 7.29 mm (39.94 mm2),而HBM2封装大小为7.75 mm × 11.87 mm (91.99 mm2)。虽然是平方毫米级别的,但是肉眼还是能看出区别的嘛,如上图所示,从左往右分别为GDDR5、HBM1,以及HBM2。

  同时KGSD封装高度,HBM2也是相对的高些呢(0.695 mm/0.72 mm/0.745 mm),HBM1仅为0.49 mm,这我是看不出了!嗯。同时为了保护DRAM以及GPU,开发人员会利用散热层等介质来填补HBM与GPU之间的高度差距,这样HBM显存散热也会好些。

  至于为何HBM2更高大的呢?由于单个DRAM die容量与带宽更大,HBM2需要一个更大的中介层,这样相对来说成本也相应提高。

  所以在短时间内,HBM2、HBM1以及GDDR5X都会在市场上存在着,毕竟HBM2成本高的时间产量还是相对不足的。


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