Сегодня 24 февраля 2018
18+
Теги → hbm2
Быстрый переход

Samsung начала выпуск 8-Гбайт памяти HBM2 с наивысшей скоростью обмена

Компания Samsung Electronics сообщила о начале производства второго поколения памяти HBM2 в виде чипов ёмкостью 8 Гбайт (не путать с HBM). Память HBM2 Samsung первого поколения в 8-Гбайт чипах выпускается больше года. Она распространяется под торговой маркой Flarebolt. Чипы HBM2 второго поколения объёмом 8 Гбайт компания Samsung будет распространять под именем Aquabolt. Отличительной особенностью HBM2 Aquabolt от HBM2 Flarebolt станет увеличенная примерно на 50 % скорость обмена данными по каждому контакту.

Чип (стек) Samsung HBM2 Aquabolt (второе покоелние 8-Гбит памяти HBM2)

Чип (стек) Samsung HBM2 Aquabolt (второе поколение 8-Гбит памяти HBM2)

Чипы Samsung HBM2 первого поколения обеспечивали скорость обмена 1,6 Гбит/с на контакт при напряжении питания 1,2 В. При напряжении питания 1,35 В скорость обмена росла до 2 Гбит/с. Микросхемы Samsung HBM2 второго поколения могут похвастаться скоростью обмена на уровне 2,4 Гбит/с на контакт при напряжении питания 1,2 В или 307 Гбайт/с на чип, что в 9,6 раз быстрее скорости обмена с 8-Гбит чипом GDDR5 с производительностью 8 Гбит/с на контакт (32 Гбайт/с). Рост производительности сборок HBM2 с радостью примут производители решений для ИИ, ускорителей вычислений и разработчики графических процессоров.

Изображение GPU AMD Vega с двумя 8-Гбайт чипами Samsung HBM2 первого поколения

Изображение GPU AMD Vega с двумя 8-Гбайт чипами Samsung HBM2 первого поколения

Стек Aquabolt HBM2 8 Гбайт состоит из восьми 8-Гбит кристаллов, соединённых сквозными TSVs-соединениями. В каждом кристалле имеется свыше 5000 сквозных отверстий с металлизацией. Для улучшения отвода тепла от каждого слоя Samsung увеличила в чипах число специальных теплоотводных буферов-прослоек. Это, а также определённые схемотехнические решения позволили снизить расфазировку синхронизирующих импульсов управляющих сигналов и поднять скорость обмена по контакту до заявленной рекордной отметки 2,4 Гбит/с. Дополнительно внизу каждого стека теперь предусмотрено усиленное основание. Это повысит механическую прочность стека, что важно с учётом опасности сколов.

Intel представила процессоры Core с графикой AMD Radeon Vega M

Сотрудничество компаний Intel и AMD в деле разработки и выпуска процессоров Core с графической подсистемой Radeon дало первые плоды: чипмейкер из Санта-Клары анонсировал целое семейство трёхкристальных CPU, в которых сочетаются собственно кристалл Core и сообщающаяся с ним по интерфейсу PCI Express графика AMD Vega с буфером в виде 4-Гбайт микросхемы HBM2.

Для начала отметим, что обнародованная Intel информация не пролила свет на архитектуру новых CPU, которые на маркетинговых слайдах просто охарактеризованы как «Core 8-го поколения» и «первые Core H-Series 8-го поколения». По всем признакам перед нами 14-нм чипы Kaby Lake: во-первых, все Core i7/Coffee Lake оперируют шестью ядрами, а не четырьмя (как представленные сегодня CPU); во-вторых, вспомогательный графический модуль в теле x86-кристалла обозначен как «HD Graphics 630», а не «UHD Graphics 630»; в-третьих, контроллер оперативной памяти ограничивается поддержкой DDR4-2400 вместо DDR4-2666. Таким образом, новые процессоры могут обозначаться как Kaby Lake-G или Kaby Lake-H. Напомним, что архитектура Kaby Lake, дебютировавшая с CPU Core 7-го поколения, уже используется в экономичных Core 8-го поколения, известных как Kaby Lake Refresh-U или Kaby Lake-R.

Прежде чем перейти непосредственно к сегодняшним дебютантам, выделим некоторые особенности трёхкристальной «склейки». В паре Radeon RX Vega M и кристалла HBM2 всё более-менее предсказуемо: они сообщаются между собой через промежуточный кремниевый слой. Intel указывает на использование собственной технологии EMIB вместо аналогичной AMD. В свою очередь, взаимодействие GPU и CPU обеспечивается посредством восьми линий PCI Express 3.0 (суммарно 64 ГТ/с или 7,88 Гбайт/с в обе стороны). Соответственно, как и предполагалось, интеграция Core и Radeon довольно поверхностна и в основном позволяет освободить место на текстолите и немного уменьшить энергопотребление и тепловыделение CPU и GPU.

На вышеприведённых слайдах Intel подчёркивает факт поддержки новыми чипами разгона всех трёх кристаллов, разделение процессоров на группы с TDP в 65 и 100 Вт, указывает высоту получившейся «склейки» в 1,7 мм и акцентирует внимание на обеспечении дуэтом графических ядер — Radeon RX Vega M и Intel HD Graphics 630 (в теле x86-кристалла) — одновременной работы девяти видеовыходов.

Два GPU позволяют не только «вдохнуть жизнь» в целую видеостену, но и распределяют между собой нагрузку в зависимости от приложения — при просмотре видео высокой чёткости, запуске ресурсоёмких игр, конвертации видео и т. д. Учитывая, что у похожих по характеристикам x86-кристалла процессоров Core i7-7920HQ и Core i7-7700T суммарно имеется 16 линий PCI Express 3.0, можно предположить, что у Kaby Lake-G остаётся восемь линий для обмена данными с PCI-E SSD и системной логикой.

Все четыре новых процессора имеют BGA-исполнение и будут встречаться только в составе систем в сборе — преимущественно мини-ПК и ноутбуков. 100-ваттные Core i7-8809G и Core i7-8709G оснащены графическим ядром Radeon RX Vega M GH с 1536 потоковыми процессорами GCN 5-го поколения, а 65-ваттные Core i7-8705G и Core i5-8305 — урезанным до 1280 потоковых процессоров ядром Radeon RX Vega M GL.

Как следует из официальных спецификаций, разгон кристаллов CPU, GPU и HBM2 поддерживается только флагманской моделью Core i7-8809G. У единственного Core i5 сохранена поддержка многопоточной обработки данных (Hyper-Threading), но урезана кеш-память третьего уровня (до 6 Мбайт). Кроме того, x86-кристалл CPU Core i5-8305G работает на более низкой частоте, чем собратья семейства Core i7, и его номинальные 2,8 ГГц — не лучший показатель для процессора игровой системы.

«Чистая» производительность GPU Radeon RX Vega M GH (пиковые 3,7 Тфлопс) находится между Radeon RX 560 (2,6 Тфлопс) и RX 570 (5,1 Тфлопс). В свою очередь, Radeon RX Vega M GL с пиковыми 2,6 Тфлопс близок к RX 560. В играх кристаллы с архитектурой Vega M покажут себя с лучшей стороны за счёт низких задержек памяти HBM2.

Сама Intel полагает, что Core i7-8809G способен обходить в играх дуэт Core i7-7700HQ и GeForce GTX 1060 Max-Q, а Core i7-8705G намного превосходит производительность пары Core i7-8550U и GeForce GTX 1050. Впрочем, данное сравнение не учитывает многих факторов — себестоимости платформ, цен ноутбуков/мини-ПК различной архитектуры для конечного потребителя, фактического энергопотребления, уровня шума и т. д.

Показатели «целевого» TDP в 65 и 100 Вт выглядят пугающе на фоне тех форм-факторов, в которых Intel и её партнёры (HP, Dell) собираются использовать чипы Kaby Lake-G — это NUC, 15,6-дюймовые ноутбуки и «2-в-1». Выжать максимум из новых «прожорливых» процессоров поможет новая технология динамического распределения TDP-бюджета Intel Dynamic Tuning. Она постоянно изменяет частоты кристаллов Core и Radeon с тем, чтобы обеспечить максимально возможный fps в играх в пределах заданного TDP.

Первые серийные компьютеры в сборе на базе процессоров Kaby Lake-G будут анонсированы со дня на день. Эталонным ноутбуком с трёхкристальной связкой на борту в Санта-Кларе считают 15,6-дюймовое устройство с тонкой рамкой экрана, габаритами 363 × 259 × 17 мм и массой порядка 2,1 кг. Лэптоп должен работать без подзарядки более 9 часов при минимальной загрузке CPU и GPU и поддерживать цифровой медиаконтент в разрешении 4K. Под данное описание сегодня подходят только отдельные ноутбуки — например, ASUS ROG Zephyrus GX501, который пусть и предлагает более высокую производительность, но работает от АКБ не дольше четырёх часов и стоит как минимум $2299.

В ноутбуки Intel «командирует» как 65-ваттные, так и 100-ваттные модели Kaby Lake-G. Разумеется, охлаждение таких систем является нетривиальной задачей.

Новый NUC, известный как Hades Canyon (VR), вряд ли будет лидером продаж среди собратьев, поскольку его поспешат скопировать Gigabyte и ZOTAC, и затем продавать свои Brix и ZBox по более демократичным ценам. Референсный мини-компьютер со 100-Вт Core i7-8809G имеет объём 1,2 литра (ориентировочные габариты — 16 × 11 × 7 см), потребляет до 230 Вт, характеризуется низким уровнем шума и поддержкой игрового процесса как с использованием монитора, так и шлема виртуальной реальности. Отметим, что для распространённых моделей VR-шлемов требуется видеоадаптер уровнем не ниже Radeon RX 470. К слову, для младшего из двух графических адаптеров Radeon RX Vega M заявлена только поддержка смешанной реальности.

Intel обещает, что мини-ПК, ноутбуками и «2-в-1» дело не ограничится: трёхкристальные процессоры держат путь в том числе в инфраструктуру облачных игровых сервисов. Среди первых клиентов названы компании Gamestream (не путать с NVIDIA GameStream) и Artesyn, а максимальным режимом для современных игр на Kaby Lake-G назван 1920 × 1080/60 Гц.

Полагаем, что в недалёком будущем о своих системах на базе трёхкристальных CPU Intel объявит один из гигантов рынка, и им, скорее всего, станет Apple, поскольку, во-первых, компактность аппаратного обеспечения для «яблочных» играет важную роль, а во-вторых, чипы Kaby Lake-G обещают стать универсальным решением для производительных ноутбуков и моноблоков.

Розничные продажи мобильных устройств на основе процессоров Core i7-8809G, Core i7-8709G, Core i7-8705G и Core i5-8305 начнутся этой весной. Кроме прочего, Intel заверяет потенциальных клиентов в том, что её новые решения не будут иметь проблем с драйверами и поддержкой игр.

Память Samsung GDDR6 получила награду CES 2018 Innovation

Проблема ограниченной пропускной способности графической памяти GDDR5 в своё время привела к появлению видеокарт и HPC-ускорителей с буферной памятью HBM (HBM1) и позже — HBM2. Соединение графического ядра и кристаллов High Bandwidth Memory через промежуточный кремниевый слой позволило как повысить пропускную способность подсистемы памяти, так и значительно уменьшить площадь, занимаемую ключевыми элементами видеокарты. В то же время и недостатков у решений с HBM/HBM2 оказалось немало: высокая себестоимость и, как следствие, ограничение объёма памяти, практическое отсутствие возможности замены чипов VRAM в рамках одного поколения GPU (опять же из-за дополнительных затрат) и сильная зависимость от подрядчиков. Всё это стало причиной параллельного выпуска high-end видеокарт с буферной памятью типов GDDR5, GDDR5X (едва ли полноценная замена GDDR5) и HBM2.

В первой половине следующего года на подмогу недостаточно быстрой памяти GDDR5 и более дорогой GDDR5X придут микросхемы нового поколения — GDDR6. Производством последних уже занимаются компании Samsung и SK Hynix, и массовые поставки должны начаться в ближайшие месяцы. Тем не менее в серийных видеокартах GDDR6 появится только весной — с первыми анонсами адаптеров NVIDIA GeForce и/или TITAN на 12-нм чипах Volta. Прежде Samsung Electronics информировала общественность о своих планах по выпуску микросхем GDDR6 с пропускной способностью от 14 до 16 Гбит/с на контакт (против максимальных 9 Гбит/с у GDDR5 и 10–11,4 Гбит/с у GDDR5X), а SK Hynix анонсировала 8-Гбит (1-Гбайт) чипы GDDR6 с пределом пропускной способности в 16 Гбит/с на контакт.

Война пресс-релизов между южнокорейскими производителями VRAM продолжается и в эти дни. Среди массы продуктов Samsung, удостоившихся награды CES 2018 Innovation, нашлось место и для 16-Гбит (2-Гбайт) микросхемы GDDR6.

«Samsung GDDR6 ёмкостью 16 Гбит — самая быстрая и самая экономичная DRAM-память для графических продуктов следующего поколения. Она обрабатывает изображения и видео с пропускной способностью 16 Гбит/с на контакт и общей ПСП в 64 Гбайт/с, что эквивалентно передаче объёма двенадцати DVD-дисков с Full HD видео в секунду. Новая DRAM может работать при напряжении 1,35 В, что обеспечивает дополнительное преимущество по сравнению с сегодняшней графической памятью, которой необходимо 1,5 В при пропускной способности всего 8 Гбит/с на контакт».

Как удалось выяснить ресурсу VideoCardz, вышеприведённое описание соответствует продукту Samsung GDDR6 с маркировкой K4ZAF325BM. Восемь таких микросхем (в сумме 128 Гбит или 16 Гбайт) обеспечат общую пропускную способность в 512 Гбайт/с при 256-битной шине памяти, а двенадцать чипов — 768 Гбайт/с при 384-битной шине. Для сравнения, буферная память HBM2 у видеокарты Radeon RX Vega 64 (и ряда неигровых адаптеров) характеризуется общей ПСП в 484 Гбайт/с, а у HPC-ускорителя Tesla V100 — 900 Гбайт/с. Конечно, разработка High Bandwidth Memory также не стоит на месте, но условная HBM3 явно задержится относительно GDDR6.

Первое фото процессора Intel Kaby Lake-G с графикой AMD

Проект Kaby Lake-G компании Intel, в рамках которого чипмейкер собирается выпустить как минимум два x86-процессора с графикой AMD и памятью HBM2, в последние дни не сходит с первых полос интернет-изданий. Ещё бы, ведь совместных проектов такого уровня у Intel и AMD не было со времён Intel 80286 (i286), когда компания из Саннивейла выпускала CPU, разработанные в Санта-Кларе.

Как мы уже отмечали в недавнем материале, посвящённом процессорам семейства Kaby Lake-G Core i7-8809G и Core i7-8705G, вычислительными системами, в которых точно будут применяться эти решения, будут мини-компьютеры Intel NUC 2018 года с кодовыми названиями Hades Canyon и Hades Canyon VR. Фотографию материнской платы одного из готовящихся NUC (либо родственного ПК) обнародовал участник форума китайского ресурса Chiphell под ником gtx9.

На снимке мы, скорее всего, наблюдаем объединённые в одну связку процессор Intel с 14-нм архитектурой Kaby Lake, находящийся поодаль 14-нм графический чип AMD Polaris (цифра 8 в аббревиатуре «gfx804» исключает использование Vega), а также сообщающийся с GPU посредством промежуточного кремниевого слоя кристалл HBM2. Внушительного размера батарея кремниевых кристаллов обрамлена асимметричной металлической рамкой, препятствующей сколу чипов. По всему видно, что CPU Core i7/Kaby Lake-G имеют BGA-, а не LGA-исполнение, как и основная масса процессоров для ноутбуков и других тонких компьютеров.

Над системой питания CPU с графическим процессором и памятью по соседству инженерам пришлось основательно потрудиться. Насчитывает она, похоже, 14 фаз, сгруппированных по схеме «5 + 2 + 7». Предварительно, они питают четыре x86-ядра с частотой не менее 3,1 ГГц, 24 CU-блока (1536 шейдера) Polaris и 4-Гбайт чип HBM2 с 1024-битной шиной. В соответствии с высказывавшимися ранее предположениями, кристаллы Intel и AMD соединены между собой посредством линий PCI Express. Кроме трёхкристального Core i7, на текстолите распаяны два вертикальных слота SO-DIMM DDR4 (установлены модули оперативной памяти производства Micron), такое же количество портов SATA 6 Гбит/с, как минимум один разъём M.2 Key M для накопителя (занят 120-гигабайтным SSD Samsung), разъём для внешнего адаптера питания, несколько портов USB 3/3.1, цифровые видеовыходы и другие разъёмы.

Материнские платы для NUC с 65- и 100-ваттным процессорами Intel Kaby Lake-G (Core i7-8809G и Core i7-8705G) вряд ли будут существенно отличаться друг от друга внешне. Суффикс VR в названии Hades Canyon VR может означать, что у старшего решения будет, к примеру, два-три разъёма HDMI (для одновременного подключения шлема виртуальной реальности и монитора), а у младшего — один-два. Различия также могут проявляться в модели адаптера Wi-Fi/Bluetooth, количестве портов USB 3.1 и других особенностях отнюдь не первостепенной важности.

Intel объединяется с AMD: встречаем процессор Core с графикой Radeon

И всё-таки это произошло! Конкурирующие компании AMD и Intel объединились для создания принципиально новых процессоров семейства Intel Core с графикой AMD Radeon. Данный гибрид, собирающий в едином процессорном модуле CPU компании Intel, GPU компании AMD и графическую память HBM2, по мнению его создателей, должен оказаться отличным вариантом для производительных игровых ноутбуков, которые теперь смогут стать намного тоньше и легче.

Intel Core с графикой AMD Radeon

Intel Core с графикой AMD Radeon

Комбинированный чип AMD-Intel станет очередной ступенью в эволюции H-серии мобильных процессоров Intel Core. Сегодняшние чипы Core H-серии имеют типичное тепловыделение 45 Вт, базируются на дизайне Kaby Lake и комплектуются интегрированным видеоускорителем GT2. С появлением Core с графикой Radeon они, очевидно, получат гораздо более продвинутые графические возможности, что позволит использовать их в игровых портативных компьютерах без дополнительных дискретных графических ускорителей. При этом обещается, что перспективные комбинированные процессоры, составленные из компонентов AMD и Intel, будут работать в системе как привычные монолитные решения с интегрированной графикой: например, они смогут поддерживать все необходимые энергосберегающие функции. Появление новинок на рынке планируется в первом квартале 2018 года.

Хотя в разработке комбинированного Core с графикой Radeon принимали участие сразу две компании, этот процессор представляется как продукт компании Intel, которая играла в разработке ведущую роль и обратилась к AMD лишь за графической частью. AMD в свою очередь говорит о том, что Radeon, сделанный для Intel, — специальный проект, подобный чипам, которые она разрабатывает для производителей игровых приставок. Впрочем, подробности реализации Core с графикой Radeon пока остаются нераскрытыми. Хотя Intel и говорит о перспективном продукте как о монолитном процессоре, в конечном итоге глубина интеграции составных частей непонятна: Core-Radeon может оказаться лишь продвинутой сборкой из нескольких чипов, совмещённых на одной подложке.

Тем не менее, определённое ноу-хау в Core-Radeon всё же есть. Как сообщается, основой представленного решения выступают специализированные кремниевые мосты EMIB (Embedded Multi-Die Interconnect Bridge). Такие полупроводниковые кристаллы, представленные Intel в начале этого года, применяются для высокоскоростного соединения нескольких чипов, смонтированных на единой подложке. Основная идея состоит в том, что благодаря интеграции полупроводниковых мостов EMIB на поверхности подложки из текстолита, они обеспечивают высокую скорость и хорошую эффективность межчиповых соединений. В результате получается то, что Intel называет System-in-Package-модулем. В случае процессора Core с графикой Radeon технология EMIB позволила собрать воедино сразу три разнородных компонента: собственно процессор Core, графическое ядро Radeon и высокоскоростную графическую память HBM2.

Использование общей полупроводниковой подложки для соединения нескольких чипов, как это делает в своих флагманских графических ускорителях компания AMD, — дорогостоящее решение, которое не давало шансов сделать действительно массовый процессор. Технология EMIB в этом плане гораздо выгоднее: она предлагает использовать полупроводниковые соединения по островному принципу подобно небольшим погруженным в текстолит разъёмам, к которым подключаются чипы, размещённые на подложке. Хотя технология EMIB уже используется в программируемых матрицах Intel Altera, процессоры Core c графикой Radeon станут первым на рынке потребительским решением, где будет применяться такой подход.

Изначально мосты EMIB разрабатывались для того, чтобы соединять между собой чипы, выполненные по разным техпроцессам. Однако в данном случае технология пригодилась благодаря своей способности объединить несколько очень сложных полупроводниковых кристаллов, нуждающихся в огромном числе взаимных соединений. В результате, инженерам Intel удалось одержать победы сразу по двум направлением. Во-первых, итоговый модуль Core-Radeon получился очень компактным, поскольку на небольшой площади объединил сразу CPU, GPU и видеопамять, ранее занимавшие значительное пространство на материнской плате ноутбука. Во-вторых, огромный выигрыш был достигнут и по энергопотреблению подобного решения.

Экономия площади может достигать 1900 кв. мм

Экономия площади может достигать 1900 кв. мм

Любопытно, что программную поддержку процессоров Core c графикой Radeon компания Intel планирует осуществлять самостоятельно. С одной стороны, это позволит инженерам компании запрограммировать правильный баланс в энергопотреблении и температурном режиме отдельных частей комбинированного решения. С другой, Intel придётся самостоятельно заниматься сборкой драйверов для графического ядра AMD Radeon, хотя вполне возможно, что базовые компоненты для них будет предоставлять AMD.

К сожалению, сегодняшний анонс имеет исключительно поверхностный характер, не содержит никаких технических деталей и оставляет массу вопросов. Пока компании не стали сообщать никакие конкретные характеристики процессоров Core c графикой Radeon – ни частот, ни числа ядер, ни объёмов HBM2-памяти. Мы даже не знаем, на каком дизайне будут базироваться вычислительные (Coffee Lake?) и графические (Vega?) ядра, и не знаем, как логически они будут соединены (Infinity Fabric?).

Как пояснил Крис Уокер (Chris Walker), вице-президент подразделения Intel Client Computing Group, выпуском процессоров Core c графикой Radeon компания Intel собирается решить проблему с отсутствием на рынке тонких и лёгких игровых ноутбуков с высокой производительностью. Но будущие ноутбуки на базе процессоров Core c графикой Radeon не будут относиться к числу дешёвых. Их стоимость может начинаться лишь с отметки в $1200, что означает, что Core-Radeon, по всей видимости, не станут прямо конкурировать с гибридными процессорами AMD Raven Ridge, нацеленными на более низкий рыночный сегмент. Кроме того, представители Intel уточнили, что выход процессоров Core-Radeon позволит создавать портативные компьютеры с толщиной 16 мм или даже 11 мм при том, что по производительности они будут сопоставимы с сегодняшними геймерскими ноутбуками толщиной 26 мм.

Таким образом, главное в произошедшем анонсе это то, что слухи подтвердились: процессор Intel с графикой AMD действительно существует, и скоро мы сможем увидеть его в конечных продуктах. Но это не означает, что Intel планирует отказаться от развития своих собственных графических ядер, как и не означает того, что AMD может продать своё графическое подразделение микропроцессорному гиганту. В данном случае мы видим лишь пример дружбы конкурентов против третьего игрока, когда антагонисты могут садиться за стол переговоров и достигать соглашений в том случае, когда это выгодно обеим сторонам.

GlobalFoundries научилась выпускать GPU с памятью HBM2

На самом деле, новость звучит немного не так. Компания GlobalFoundries продемонстрировала первое самостоятельно выпущенное решение в виде 2.5D-упаковки с памятью HBM2. До сих пор, как нам известно, упаковкой графических процессоров AMD и NVIDIA на подложку вместе с памятью HBM занимались всего две компании — Amkor Technology и Advanced Semiconductor Engineering (ASE). Мосты-подложки для них выпускала тайваньская компания UMC. Для памяти HBM2, которая имеет вдвое большую скорость обмена данными на каждый контакт, число упаковщиков сократилось до одной компании. Пока не уточняется, кто из них упаковывает GPU Vega и GPU Volta. Зато теперь о способности упаковывать заказные БИС (ASIC) на одной подложке с памятью HBM2 сообщила компания GlobalFoundries.

Графический процессор AMD Vega 10 с двумя сборками HBM2 на одной подложке

Графический процессор AMD Vega 10 с двумя сборками HBM2 на одной подложке

Производственный партнёр AMD доложил, что готов предоставить всем заинтересованным разработчикам технологию проектирования 14-нм решений, которая теперь включает физический уровень HBM2 PHY и исполнение с упаковкой на подложку ASIC и памяти HBM2. Проектировщики в объёме одного пакета получают возможность создать завершённый проект решения в виде чипа 2.5D. Данное новшество сократит путь от идеи до выпуска готовой продукции для нужд высокопрозводительных вычислений, ЦОД, облаков и сетевой инфраструктуры. В GlobalFoundries подчёркивают, что теперь только две компании в мире, включая её, способны выпускать 2.5D-решения с памятью HBM2.

Принцип соединенния и монтажа памяти HBM на одну подложку с GPU

Принцип соединения и монтажа памяти HBM на одну подложку с GPU

Интерфейс физического уровня HBM2 PHY компании GlobalFoundries предоставила компания Rambus, о чём мы сообщали в новости от 9 февраля этого года. Скорость передачи по каждой линии HBM2 достигает утверждённого стандартом JEDEC значения 2 Гбит/с. Интерфейс и технология упаковки адаптированы для 14-нм техпроцесса, но в скором будущем следует ждать адаптации технологий к нормам производства 7 нм с транзисторами FinFET. Поскольку производственный партнёр AMD теперь не только самостоятельно выпускает GPU компании, а раньше этим занималась компания TSMC, но и способен самостоятельно упаковывать на одной подложке процессоры и память HBM2, можно ожидать определённого снижения себестоимости решений. Во всяком случае, применительно к следующему поколению графических процессоров AMD с памятью HBM2.

AMD представила Radeon RX Vega

Наконец-то завершилось томительное ожидание, и в рамках специального мероприятия на конференции SIGGRAPH компания AMD раскрыла все подробности относительно своей новой флагманской серии GPU.

Как и ожидалось, модельный ряд игровых видеокарт поколения Vega 10 будет состоять из трёх представителей:

  • Radeon RX Vega 64 Liquid Cooled Edition: 64 вычислительных блока CU и 4096 потоковых процессоров; частота ядра 1406 МГц с Boost-режимом до 1677 МГц; 8 Гбайт HBM2-памяти с пропускной способностью 484 Гбайт/с; жидкостное охлаждение; TDP — 345 Вт; цена — $699.
  • Radeon RX Vega 64: 64 вычислительных блока CU и 4096 потоковых процессоров; частота ядра 1247 МГц с Boost-режимом до 1546 МГц; 8 Гбайт HBM2-памяти с пропускной способностью 484 Гбайт/с; воздушное охлаждение; TDP — 295 Вт; цена — $499.
  • Radeon RX Vega 56: 56 вычислительных блоков CU и 3584 потоковых процессора; частота ядра 1156 МГц с Boost-режимом до 1471 МГц; 8 Гбайт HBM2-памяти с пропускной способностью 410 Гбайт/с; воздушное охлаждение; TDP — 210 Вт; цена — $399.

Базовая модель Radeon RX Vega 64, оснащённая воздушным охлаждением, будет доступна в двух вариантах: с металлическим и пластиковым кожухом. Никакой разницы в функциональности этих карт нет, но версия «в металле» позиционируется как ограниченное издание Radeon RX Vega 64. Обе версии будут доступны в розничной продаже, однако металлические Radeon RX Vega 64 выпущены небольшим тиражом, поэтому они, как ожидается, быстро закончатся и купить их можно будет только на старте продаж.

Все карты Radeon RX Vega имеют по три порта DisplayPort 1.4 и одному порту HDMI 2.0, все они требуют подключения двух восьмиконтактных кабелей питания, и у всех них в районе разъёмов питания имеется светодиодный индикатор нагрузки, цвет которого меняется при помощи DIP-переключателя.

Карты серии Radeon RX Vega поступят в продажу 14 августа.

Для того чтобы подогреть продажи новинок, AMD придумала интересную дисконтную программу, которая позволит приобретать Radeon RX Vega несколько дешевле совместно с другим оборудованием. Кроме того AMD надеется, что, продавая комплекты из видеокарт с играми, мониторами или процессорами, она не только сделает приятное поклонникам марки, но и сможет уберечь какую-то часть своей продукции от ненасытных майнеров, которые не будут заинтересованы в получении «в нагрузку» к видеокартам каких-либо дополнений.

Программой предусматривается три варианта комплектов:

  • Radeon Aqua Pack стоимостью $699 на базе карты Radeon RX Vega 64 Liquid Cooled Edition;
  • Radeon Black Pack стоимостью $599 на базе карты Radeon RX Vega 64;
  • Radeon Red Pack стоимостью $499 на базе карты Radeon RX Vega 56.

Помимо собственно карт, являющихся ядром комплектов, в них будет включена 200-долларовая скидка на 34-дюймовый монитор Samsung с разрешением 1440p и поддержкой технологии FreeSync, 100-долларовая скидка на платформу из материнской платы с процессором Ryzen 7 1800X и две игры (Wolfenstein II: The New Colossus и Prey) суммарной стоимостью $120.

Указанные скидки будут действовать моментально и единовременно, то есть при добавлении указанного набора оборудования в корзину интернет-магазина. Никаких отложенных кешбэков или накопления баллов, которые можно потратить на будущие покупки, не предполагается.

На данный момент AMD не стала раскрывать детальную информацию относительно уровня производительности видеокарт семейства Radeon RX Vega и не разрешила сделать это независимым обозревателям. Однако судя по тем немногим данным, которые были сообщены в презентации, можно сделать вывод, что Radeon RX Vega 64 видится компании конкурентом для GeForce GTX 1080.

В частности, были приведены такие данные: в неком наборе игр в разрешении 3440 × 1440 видеокарта Radeon RX Vega 64 выдаёт частоту кадров от 53 до 76 fps. GeForce GTX 1080 в тех же условиях демонстрирует до 78 fps, но проигрывает в минимальной производительности, которая составляет 45 fps. Объясняется это тем, что у Radeon RX Vega 64, в отличие от конкурента, более эффективный контроллер памяти и скоростная HBM2-память. Также AMD подчеркнула, что в процессе испытаний в более чем в 100 играх Radeon RX Vega 64 подтвердила свою способность выдавать среднюю производительность свыше 60 кадров в секунду в 4K-разрешении. Что же касается быстродействия более дешёвой Radeon RX Vega 56, то оно, судя по всему, будет похоже на скорость GeForce GTX 1070.

Слева - Vega 10; справа - Fuji

Слева — Vega 10; справа — Fiji (Fury X)

Во время презентации Radeon RX Vega журналисты ехидно поинтересовались, как AMD относится к тому, что спустя 14 месяцев после выхода GeForce GTX 1080 ей удалось всего лишь догнать этот GPU, который, к тому же, даже не является флагманским ускорителем. На это был дан ответ, что, дескать, сейчас у AMD нулевая доля в верхнем рыночном сегменте, а теперь компании будет что предложить 95 процентам энтузиастов-геймеров.

Также AMD надеется, что её видеокарты окажутся дешевле предложений конкурента в розничной продаже. Цены на GeForce GTX 1080 и GeForce GTX 1070 сейчас находятся выше рекомендованных значений из-за дефицита и криптовалютного бума, а AMD твёрдо намерена добиваться реализации своих видеокарт именно по тем ценам, которые были названы во время презентации.

Результаты тестирования карты Radeon RX Vega в 3DMark Fire Strike

30 июля в рамках конференции SIGGRAPH 2017 компания AMD поведает подробности о новых графических решениях на 14-нм чипе Vega (Vega 10), в числе которых, очевидно, будет производительная видеокарта Radeon RX Vega с 64 мультипроцессорными кластерами в составе GPU, 8 Гбайт буферной памяти и, возможно, системой жидкостного охлаждения. Ранее мы сообщали о трёх вариантах RX Vega для любителей игр, и велика вероятность того, что они в итоге появятся на прилавках. Речь идёт о флагмане с предустановленными СЖО и воздушным кулером (по аналогии с двумя версиями Radeon Vega Frontier Edition), а также Vega XL с 56 CU-кластерами.

Чем ближе официальный анонс Radeon RX Vega, тем больше возникает сомнений по поводу игровой производительности нового флагмана AMD. Если скромные результаты профессионального ускорителя Radeon Vega FE можно было объяснить тем, что игры и игровые бенчмарки — не его сильная сторона, то столь же слабые показатели RX Vega уже, пожалуй, парировать нечем. Журналисты ресурса VideoCardz разыскали в онлайн-базе 3DMark три результата игровой карты Vega в тесте Fire Strike v1.1. Частоты её ядра достигали 1536–1630 МГц, в свою очередь, память HBM2 функционировала на номинальных 945 (1890) МГц. «Добычей» Radeon RX Vega стали 20 949–22 330 графических очков 3DMark Fire Strike.

Оправданием RX Vega могут быть не самые агрессивные настройки динамического разгона в утилите Radeon WattMan (хотя это всего лишь наше предположение) и относительная «сырость» драйвера версии 22.19.640.2. Впрочем, даже с поправкой на неоптимальные условия тестирования сложно представить, что Radeon RX Vega выйдет на уровень GeForce GTX 1080 Ti, как наверняка надеялись в AMD.

Новой видеокарте, похоже, по силам соперничать с GeForce GTX 1080 в 3DMark, а расстановку сил в игровых приложениях покажут первые независимые тесты ускорителя.

По предварительным данным, полноценная версия Radeon RX Vega оперирует 4096 потоковыми процессорами GCN 5-го поколения, 256 текстурными блоками, 64 блоками рендеринга, 2048-битной шиной памяти и 8 Гбайт буферной памяти HBM2. Выпуск игровых карт с двойным объёмом VRAM, судя по всему, в обозримом будущем не планируется, хотя у AMD имеется техническая возможность увеличить объём памяти до 16 Гбайт — как у профессиональных и HPC-ускорителей на том же графическом ядре.

Samsung наращивает производство HBM2-памяти

Компания Samsung в настоящее время выступает единственным производителем памяти, способным выпускать 8-гигабайтные чипы HBM2 (второго поколения). Учитывая возрастающую потребность в высокоскоростной памяти в различных областях применениях, например, в системах искусственного интеллекта и машинного обучения, в высокопроизводительных вычислениях, во флагманских графических картах, в сетевых приложениях и в оборудовании крупных дата-центров, компания приняла решение увеличить объёмы выпуска таких ёмких чипов HBM2.

Микросхемы Samsung HBM2

Микросхемы Samsung HBM2

Отдельно стоит отметить, что оба производителя графических процессоров, AMD и NVIDIA, активно пользуются чипами HBM2 в своих высокопроизводительных решениях. У NVIDIA такая память применяется в профессиональных видеокартах Quadro GP100, которые комплектуются 16 Гбайт HBM2, а также в ускорителях вычислений Tesla P100. У AMD же HBM2 устанавливается в видеокартах Radeon RX Vega Frontier Edition, которые также несут на борту 16 Гбайт HBM2.

«Увеличивая производство уникальных для индустрии 8-Гбайт модулей HBM2, мы постараемся своевременно и в достаточных количествах обеспечивать производителей для того, чтобы они могли проводить разработку и модернизацию своих систем», — сказал Джешу Хан (Jaesoo Han), исполнительный вице-президент по продажам памяти и маркетингу в Samsung Electronics: «Попутно мы продолжим совершенствовать линейку HBM2-памяти в близком сотрудничестве с нашими клиентами».

Чипы 8 Гбайт HBM2 производства Samsung представляют собой сборку из восьми 8-гигабитных кристаллов HBM2 и буфера, расположенного внизу стека. Вся эта конструкция «прошивается» вертикальными межслойными соединениями TSV (Through Silicon Via). Особенность подхода Samsung заключается в том, что часть соединений изначально находится в пассивном состоянии, представляя собой некий резерв, необходимый для подмены проблемных путей и помогающий теплоотводу.

HBM2-память была впервые представлена чуть более года тому назад. Благодаря использованию 4096-битной шины пропускная способность стека HBM2 достигает 256 Гбайт/с, что примерно в восемь раз превышает пропускную способность GDDR5. Вторым важным преимуществом чипов HBM2 выступает их высокая ёмкость. Samsung ожидает, что к концу года именно ёмкие 8-Гбайт микросхемы будут составлять более половины объёма выпуска всей HBM2-памяти.

Стоит заметить, что первой видеокартой, где используются именно 8 Гбайт HBM2-чипы Samsung, стала Radeon RX Vega Frontier Edition. Располагая 16 Гбайт видеопамяти, она комплектуется двумя микросхемами, маркировка которых выдаёт именно продукцию Samsung.

AMD Vega

AMD Vega - изображение GPU

Перспективные игровые ускорители Radeon RX Vega, согласно имеющимся данным, будут располагать 8 Гбайт видеопамяти.

NVIDIA решила повременить с HBM2 в видеокартах GeForce

В своё время удачная микроархитектура графических решений GeForce Maxwell (а затем и Pascal) избавила NVIDIA от необходимости выделять большие средства на разработку и производство GPU в симбиозе с микросхемами многослойной буферной памяти. Точнее, таковые появились (HBM2), но только в качестве составляющей ускорителей NVIDIA Quadro и Tesla для серверов и рабочих станций. AMD, напротив, стремясь настигнуть и обойти конкурента, прибегла к использованию памяти типа High Bandwidth Memory ещё в 2015-м, а годом позже даже выпустила двухчиповую видеокарту Radeon Pro Duo на базе двух ядер Fiji XT с кристаллами HBM1 по периметру.

Ускоритель Tesla V100 с 16 Гбайт HBM2

Ускоритель Tesla V100 с 16 Гбайт HBM2

Вне всякого сомнения, готовящиеся игровые карты AMD Radeon RX Vega на одноимённом GPU также получат память HBM (уже второго поколения). В Саннивейле этого не скрывают, держа в тайне только частоты микросхем, объём которых составит 16 Гбайт (два чипа по 8 Гбайт). NVIDIA, в свою очередь, надёжно засекретила игровые модели Volta, и о типе их буферной памяти, а также прочих характеристиках, остаётся только догадываться.

GDDR5X

GDDR5X

По данным ресурса Fudzilla, представители следующего поколения карт GeForce не получат микросхемы HBM2, не говоря уже о кристаллах на базе устаревшей технологии HBM1. В качестве VRAM не будут использоваться и чипы GDDR6, до начала серийного производства которых остаётся более полугода. Выбор, как утверждает Fudzilla, будет сделан в пользу памяти стандарта GDDR5X, как и в случае с актуальными решениями GeForce GTX 1080 Ti, TITAN X и TITAN Xp. В гипотетической GeForce GTX 1080 Ti (GV102) инженерам NVIDIA, если те действительно планируют ограничиться GDDR5X, придётся сохранить 384-разрядную шину памяти либо расширить её до 512 бит (что, впрочем, маловероятно). Разгонный потенциал VRAM видеокарт Volta, скорее всего, будет небольшим, ведь калифорнийскому разработчику придётся выжать из технологии GDDR5X все соки, чтобы память не стала ограничивающим производительность фактором. Анонсы игровых карт GeForce Volta, вполне возможно, состоятся только через полгода-год, ведь адаптер GeForce GTX 1080 Ti (не говоря уже о TITAN Xp) пока справляется со статусом флагмана, и Radeon RX Vega вряд ли серьёзно пошатнёт его позиции.

В эти дни оба производителя дискретной графики и их AIB-партнёры подсчитывают внушительные прибыли, полученные от продажи среднеценовых видеокарт добытчикам криптовалют. Ни Radeon RX Vega, ни условный ускоритель GV102 не должны стать первоочередной целью старателей нового времени, хотя в условиях дефицита менее дорогих (и более выгодных для майнинга) карт с прилавок магазинов будут разобраны и они.

Micron разгоняет GDDR5X до 16 Gbps и готовится выпустить GDDR6

Micron сообщила об очередном рубеже, который покорился инженерам компании, работающим над высокоскоростной графической памятью. Они смогли увеличить скорость фирменных чипов GDDR5X до 16 Гбит/с на контакт (частота – 2000 МГц), обеспечив тем самым 60-процентный прирост пропускной способности по сравнению с первыми чипами GDDR5X, которые пришли на рынок всего год назад. Следует напомнить, что память типа GDDR5X дебютировала в графических ускорителях NVIDIA GeForce 1080; скорость применяющейся в них памяти составляет 10 Гбит/с на контакт (частота – 1251 МГц).

Изначально память типа GDDR5X была предложена как временное решение на пути перехода индустрии к перспективной GDDR6. Её производством занимается лишь Micron, однако компании удалось добиться немалых успехов во внедрении собственной разработки благодаря тому, что GDDR5X была выбрана NVIDIA для флагманских ускорителей. И позднее этот стандарт был даже принят JEDEC, получив статус «официального» типа графической памяти. Надо сказать, что по спецификации JEDEC скорости GDDR5X могут доходить до 14 Гбит/с на контакт, однако к настоящему времени в существующих графических картах можно встретить лишь память со скоростью 11,4 Гбит/с на контакт – она используется, в частности, в NVIDIA Titan Xp. Однако в следующих поколениях флагманских ускорителей вполне уместно ожидать использования и более скоростной памяти, вероятнее всего, со скоростью 14 Гбит/с на контакт.

Достижение же для GDDR5X пропускной способности в 16 Гбит/с на контакт, о котором говорит Micron, пока не означает, что такая память готова к массовому производству. Результат получен лишь в лабораторных условиях в исследовательском центре в Мюнхене. Причём, применённая методика фактически состояла в тщательном отборе наиболее удачных чипов из большой партии серийных микросхем.

Будет ли компания предпринимать попытки максимального повышения частоты для серийно выпускаемой GDDR5X, сказать тяжело. Дело в том, что в не столь отдалённой перспективе на первый план должна выйти графическая память следующего стандарта, GDDR6, которую будет выпускать уже не только Micron, но и другие компании – Samsung и SK Hynix. И хотя для GDDR6 заявляются схожие скоростные ориентиры, как и для GDDR5X (до 16 Гбит/с на контакт), такая память будет обладать рядом иных преимуществ. Среди них в первую очередь стоит отметить возможность выпуска полупроводниковых кристаллов удвоенной ёмкости – до 16 Гбит; двухканальный интерфейс; а также новую 180-контактную упаковку увеличенной площади 14 x 12 мм, применение которой должно снизить электромагнитные наводки.

И даже сама Micron, говоря об успехах в разгоне своей GDDR5X, отмечает, что они являются показателем готовности к переходу на выпуск скоростной GDDR6-памяти, который компания планирует осуществить в самом начале 2018 года. Примерно такого же графика старта производства GDDR6 придерживается и SK Hynix.

Стоит отметить, что при использовании шины шириной 384 бит память со скоростью 16 Гбит/с на контакт может обеспечить пропускную способность видеопамяти до 768 Гбайт/с. И это – примерно в полтора раза выше пропускной способности HBM2-памяти перспективных ускорителей AMD Radeon RX Vega. Превзойти же текущие показатели пропускной способности видеопамяти, построенной на чипах GDDR5X/GDDR6, пользуясь стековой памятью, можно лишь установив вместе с GPU четыре стека HBM2, – в этом случае полоса пропускания может доходить до 1 Тбайт/с, но такие конфигурации обойдутся значительно дороже.

Samsung в 30 раз увеличит объёмы выпуска памяти HBM2

По сообщению ряда индустриальных источников, на которые сослался южнокорейский интернет-ресурс ET News, компания Samsung Electronics готовится многократно увеличить объёмы производства стековой памяти и, в частности, памяти HBM2. Данный тип памяти хорошо подходит для организации интенсивных вычислений за счёт чрезвычайно широкой шины данных (4096 бит). Также память HBM и HBM2 облюбовали разработчики графических процессоров. Так, компания AMD с использованием стековой памяти готовит уже второе поколение игровых видеокарт, хотя NVIDIA пока ограничивается использованием памяти HBM в составе продуктов Tesla для организации ИИ-вычислений.

Память типа HBM со стековой компоновкой и сквозными соединениями

Память типа HBM со стековой компоновкой и сквозными соединениями

Если верить неофициальным данным, сегодня наблюдается некоторый дефицит памяти HBM2, что также ведёт к завышенной стоимости решений. Предполагается, что сегодня при оптовых закупках один 4-Гбайт стек HBM2 обходится производителям в $80 за микросхему. Это очень дорого. Для 16-Гбайт адаптера только память будет стоить $320, не говоря об остальных немалых затратах. Решить проблемы высокой стоимости компонентов может только массовое производство. Компания Samsung, как сказано выше, готова вложить средства в расширение выпуска памяти HBM2.

Видеокарта AMD Radeon Vega Frontier Edition c 16 Гбайт памяти HBM2

Видеокарта AMD Radeon Vega Frontier Edition c 16 Гбайт памяти HBM2

В качестве подтверждения планов Samsung нарастить выпуск микросхем HBM2 источник приводит информацию о закупке компанией 20 новых установок для термокомпрессионной сварки (thermal compression bonding machines). Данное оборудование считается ключевым для создания так называемых сквозных соединений с металлизацией (TSVs, through-silicon via technology). Использование TSVs-соединений позволяет создать компактный стек из нескольких кристаллов, не занимая дополнительную площадь вокруг стека на ненужные в данном случае соединения уровней тончайшими проводками. Также заказанное оборудование даёт возможность выпускать многокристальные сборки обычной памяти DRAM.

Ускоритель NVIDIA Tesla с памятью HBM/HBM2

Ускоритель NVIDIA Tesla с памятью HBM/HBM2

В настоящий момент Samsung располагает пятью установками для сборки памяти с использованием сквозных соединений. Закупка нового оборудования, а также модернизация действующих станков (наращивание числа рабочих головок в станке с одной до восьми), обещает в 30 раз увеличить объёмы выпуска пока ещё дефицитной продукции. Но произойдёт это не раньше следующего года. Зато в новом году Samsung сможет ежемесячно выпускать по одному миллиону чипов HBM2 и многокристальной памяти DRAM. Основными клиентами на память HBM2 Samsung названы компании Intel и NVIDIA. Обе они используют или планируют использовать память HBM2 для создания ускорителей расчётов и решений для искусственного интеллекта.

Игровой видеоускоритель AMD Radeon RX Vega выйдет не ранее июля

Несколько дней назад, во время встречи с финансовыми аналитиками, компания AMD представила первую серийную видеокарту, основанную на перспективной архитектуре Vega и оснащённую 16 Гбайт памяти HBM2 — Radeon Vega Frontier Edition. Однако к разочарованию многих энтузиастов, эта видеокарта оказалась не игровым акселератором, а высокопроизводительным ускорителем вычислений, нацеленным на решение задач в области искусственного интеллекта. Что же касается более ожидаемых и волнующих воплощений архитектуры Vega, ориентированных на геймерское использование, то они появятся не ранее июля — это следует из заявлений Лизы Су (Lisa Su), исполнительного директора компании AMD.

На конференции J.P.Morgan, прошедшей в начале этой недели, Лиза Су в своём докладе подтвердила, что массовые поставки видеокарт семейства Vega действительно начнутся с 16-гигабайтной Frontier Edition, и произойдёт это во второй половине июня. Версии же Vega для игровых компьютеров и профессиональной работы в CAD/CAM-системах, по словам главы AMD, ожидаются несколько позднее. Конкретнее же о сроках было сказано так: «Мы запустим Vega по всех рыночных сегментах в течение нескольких ближайших месяцев».

Получается, что несмотря на то, что ещё в начале этого года компания AMD клятвенно обещала выпустить Vega в первом полугодии, на самом деле до конца июня станет доступна лишь единственная видеокарта Frontier Edition с чрезвычайно узкой сферой применения. Игровых же версий Radeon RX Vega в следует ждать «позднее», то есть в лучшем случае они могут быть представлены только в июле или даже в августе.

AMD в очередной раз срывает сроки

AMD в очередной раз срывает сроки

Причины столь затянутого анонса самой ожидаемой видеокарты Radeon RX Vega могут быть связаны с ограниченностью поставок HBM2-памяти. Ранее в отрасли циркулировали слухи о том, что в течение первых месяцев после официального объявления AMD сможет произвести не более 16 тысяч карт Vega с HBM2-памятью, чего будет явно недостаточно для удовлетворения спроса. Так, например, в период выпуска Radeon R9 Fury объёмы первых поставок превосходили это число как минимум вдвое. Судя же по тому, что AMD готова начать отгружать Radeon Vega Frontier Edition, но придерживает остальные варианты Vega, никаких проблем с новой архитектурой и дизайном карт нет, а дозированный выпуск новинок действительно связан с какими-то производственными проблемами.

По той же причине можно ожидать, что игровые карты Radeon RX Vega, коих в действительности ожидается сразу несколько вариантов, будут анонсироваться не одновременно, а с некоторым временным смещением друг относительно друга. Например, сначала AMD представит версию, призванную конкурировать с GTX 1080, а более производительная альтернатива GTX 1080 Ti появится несколько позднее.

В любом случае новые и более точные сведения о Radeon RX Vega мы сможем получить в течение ближайших дней. 31 мая открывается выставка Computex, и на ней AMD обещала не только показать игровые карты нового поколения, но и сообщить о них дополнительные подробности.

SK Hynix раскрывает планы по выпуску «графической» памяти: GDDR6, GDDR5 и HBM2

Компания SK Hynix с опозданием на месяц опубликовала каталог продукции на второй квартал 2017 года, обозначив планы по выпуску микросхем памяти типа GDDR6 и раскрыв их общие технические характеристики и сроки доступности. Кроме того, компания добавила в каталог более производительные чипы GDDR5 со скоростями передачи данных до 10 Гтрансферов/с, однако убрала из списка готовящихся продуктов наиболее быстрые интегральные схемы типа HBM2.

Микросхемы GDDR6

Микросхемы GDDR6

SK Hynix официально объявила о планах по выпуску памяти GDDR6 в конце апреля, поэтому добавление соответствующих микросхем в базу данных компании не стало неожиданностью. Первые устройства GDDR6 производства SK Hynix будут иметь ёмкость 8 Гбит (1 Гбайт), напряжение питания 1,35 В и поддерживать скорости передачи данных 12 и 14 Гтрансферов/с. Производитель обещает, что они будут доступны для клиентов ориентировочно в четвёртом квартале 2017 года. Новые микросхемы памяти будут иметь двухканальную организацию 256M × 32, что может указывать на то, что чипы GDDR6 будут продолжать использовать 32-разрядный физический интерфейс, но последний будет работать как два независимых 16-разрядных интерфейса, что увеличит эффективность использование шины (впрочем, на данном этапе это слухи). Что касается физического форм-фактора, то устройства GDDR6 будут использовать 180-контактную упаковку типа FCBGA, а потому не будут поконтактно совместимыми с приложениями, использующими GDDR5 и GDDR5X, которые используют корпуса с 170 и 190 контактами соответственно.

Спецификации выходящих вскоре микросхем SK Hynix типа GDDR5 и GDDR6

Артикул Тип Ёмкость Скорость передачи данных Пропускная способность микросхемы Напряжение питания Упаковка Время доступности
H56C8H24MJR-S2C GDDR6 8 Гбит 14 Гтрансферов/с 56 Гбайт/с 1,35 В 180-контактов, FBGA Q4 2017
H56C8H24MJR-S0C 12 Гтрансферов/с 48 Гбайт/с
H5GQ8H24AJR-R8C GDDR5 10 Гтрансферов/с 40 Гбайт/с 1,55 В 170-контактов, FBGA
H5GQ8H24AJR-R6C 9 Гтрансферов/с 36 Гбайт/с
H5GC8H24AJR-R2C 8 Гтрансферов/с 32 Гбайт/с 1,5 В
7 Гтрансферов/с 28 Гбайт/с 1,35 В
H5GC8H24AJR-R0C 7 Гтрансферов/с 28 Гбайт/с 1,5 В
6 Гтрансферов/с 24 Гбайт/с 1,35 В

В ближайшие месяцы JEDEC должна завершить разработку и опубликовать финальные спецификации GDDR6, именно тогда мы узнаем все особенности нового типа памяти. Из уже опубликованной информации SK Hynix мы знаем, что максимальная скорость передачи данных GDDR6 составляет 16 Гтрансферов/с, что намекает на предварительную выборку (prefetch) 16 n и более высокие базовые тактовые частоты. Кроме того известно, что одна из первых графических карт на базе GDDR6 будет иметь 384-разрядную подсистему памяти, а если предположить, что скорость интерфейса составит 14 Гтрансферов/с, то адаптер будет обладать пропускной способностью памяти в 672 Гбайт/с. Впрочем, стоит иметь в виду, что разработчики GPU и производители графических карт довольно консервативны в отношении частот памяти, поэтому пропускная способность упомянутого адаптера может быть ниже, в зависимости от выхода годных GPU, памяти и самих карт.

Производственный комплекс SK Hynix M14

Производственный комплекс SK Hynix M14

Помимо памяти GDDR6, в четвёртом квартале SK Hynix также выпустит 8-Гбит микросхемы GDDR5 со скоростью передачи данных в 9 и 10 Гтрансферов/с при напряжении питания 1,55 В. Новые устройства будут ориентированы на графические решения для массового рынка, которым требуется высокая пропускная способность, а также экономическая эффективность GDDR5. В дополнение к сверхбыстрым микросхемам GDDR5, SK Hynix также предложит новые чипы со скоростями передачи данных в 7 и 8 Гтрансферов/с с пониженными напряжениями питания. Само по себе включение новых микросхем в перспективный план SK Hynix указывает на то, что GDDR5 останется на рынке ещё как минимум на пару лет, отметив в следующем году десятилетие на рынке.

Память типа HBM

Память типа HBM

Интересно отметить, что если микросхемы GDDR5 стали быстрее, то HBM2 — наоборот, медленнее. Так, ещё в первом квартале SK Hynix убрала всякие упоминания о памяти HBM2 со скоростью передачи данных 2 Гтрансфера/с. В данный момент SK Hynix предлагает одну единственную модель HBM2 — 4-Гбайт модули со скоростью передачи данных 1,6 Гтрансферов/с. Причины, по которым более быстрые микросхемы памяти были убраны из каталога, доподлинно неизвестны, но логично предположить, что массовое производство весьма сложных устройств памяти HBM2 с 512-разрядным интерфейсом и высокими тактовыми частотами является непростой задачей. Судя по всему, SK Hynix испытывает определённые трудности с изготовлением подобных сборок вследствие невысокого выхода годных и/или высоких температур HBM2 на повышенных частотах.

Спецификации выходящих вскоре микросхем SK Hynix типа HBM2

Артикул Тип Ёмкость Скорость передачи данных Пропускная способность микросхемы Напряжение питания Упаковка Время доступности
H5VR32ESM4H-12C HBM2 4 Гбайт 1,6 Гтрансферов/с 204 Гбайт/с 1,2 В 4Hi Stack Q2 2017

Как следствие, для выходящей вскоре карты AMD Radeon RX Vega, SK сможет предложить лишь микросхемы HBM2 со скоростью передачи данных 1,6 Гтрансферов/с и пропускной способностью 204,8 Гбайт/с.

Rambus поможет GlobalFoundries освоить выпуск 14-нм БИС с поддержкой памяти HBM2

Официальным пресс-релизом компания Rambus сообщила о разработке блока физического уровня для доступа к памяти HBM2. Что более важно, схемотехника Rambus HBM Gen2 PHY адаптирована к производству на линиях компании GlobalFoundries в рамках второго поколения техпроцесса FX-14 (14LPP). Это 14-нм техпроцесс с поддержкой «вертикальных» FinFET-транзисторов. Фактически — это техпроцесс Samsung, который она лицензировала компании GlobalFoundries, а Rambus уже не раз воплощала в «физике» интерфейсы для техпроцессов южнокорейского гиганта.

Разработка Rambus поможет компании GlobalFoundries выпускать заказные БИС для центров по обработке данных, так востребованных с ростом облачных сервисов. Причём решения могут быть как в виде вычислительных процессоров, так и в качестве процессоров для сетевого оборудования. С поддержкой памяти HBM2 будут работать процессоры, сопроцессоры и ускорители вычислений. В частности, решения с памятью HBM2 уже анонсировали компании Intel, NVIDIA и AMD. По понятным причинам компанию Intel можно убрать из списка клиентов GlobalFoundries, но NVIDIA и, особенно, AMD могут получить выгоду от данных разработок Rambus. Само собой, не бесплатно, а с выплатой лицензионных отчислений.

Интерфейс Rambus HBM Gen2 PHY разработан в полном соответствии со спецификациями стандарта JEDEC HBM2. Он поддерживает стеки HBM2 высотой до 8 слоёв с размещением на одной подложке с процессором (БИС). Скорость обмена с памятью также соответствует требованиям и достигает 2000 Мбит/с на каждый контакт или 256 Гбайт/с на стек (микросхему).

Пример реализации контроллера памяти с поддержкой HBM2 (Rambus)

Пример реализации контроллера памяти с поддержкой HBM2 (Rambus)

Добавим, от использования памяти HBM2 выиграют также платформы с использованием программируемых матриц. Это открывает путь к поддержке HBM2 со стороны компании Xilinx. Также памятью HBM2 могут воспользоваться разработчики серверных SoC на архитектуре ARM. Всё это станет возможным для выпуска на линиях компании GlobalFoundries.