堆叠显存年
毫无疑问,2015年的显卡业界应该是属于“堆叠”的。堆叠显存体系在技术上已日趋成熟,虽然还面临一些成本控制以及稳定性等细节问题,但随着各个厂商实验性生产的成功,其实际部署已经近在眼前。无论AMD还是NVIDIA,都将会在一至两代产品周期内完成堆叠显存的部署。所以在这一年开始的时候,我们应当了解一下堆叠显存的技术特点。
依标准和技术细节不同,堆叠显存主要划分成了两大阵营,分别是海力士+AMD支持的HBM(High Bandwidth Memory)以及Intel支持、镁光/三星主导的HMC(Hybrid Memory Cube)联盟。无论HBM还是HMC,在基本结构上都属于原教旨型的2.5D/3D堆叠内存,它们均采用多片DRAM+Base Die/Logic Die垂直堆叠封装的形式,可以以2.5D的形式被用于内存以及显存等场合,也可以以3D的形式与SoC芯片封装在一起。
2.5D/3D封装堆叠内存
在技术细节层面,HBM和HMC体系的主要区别体现在DRAM运行频率、总位宽、发热以及扩展性。相比于HMC,HBM的先期频率和带宽相对较低,但与之相对应的,HBM因此而获得了更低的工作电压,在能耗及发热表现上应该会有值得期待的表现,同时在部署时机上也具有优势。
按照海力士以及AMD公布的试产产品数据,HBM在作为显存出现时可以提供8通道1024bit起跳的显存位宽,搭配适当频率颗粒(等效频率在2000~3600MHz左右,约等于GDDR4的水平)时可以提供超过128GB/s,最大可至512GB/s的等效带宽,在此基础上还能实现40%的功耗下降。HMC阵营目前尚未提供具体的技术细节,但根据镁光的样品显示,HMC可以以4颗堆叠颗粒的模式来实现480GB/s的等效带宽,这一数字还将继续增长。
在支持情况上,HBM内存目前只有海力士和AMD明确支持,HMC则拥有包括Intel,微软,NVIDIA,ARM,IBM,HP,三星以及镁光等在内的一系列厂商所组成的联盟,海力士也包含在其中。所以以目前的状况来看,HMC可能会在未来统一堆叠内存业界,包括AMD在内的几乎所有人都将会提供支持。
如无意外,我们将有希望在2015年年中看到AMD率先在下一代图形架构海盗岛当中部署HBM堆叠显存体系,NVIDIA方面的节奏会稍慢,但在2016年的Pascal架构也将会以3D memory的形式完成HMC的部署。
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