Memoria HBM apparso per la prima volta nel AMD R9 Fury quasi un decennio fa ed è stata una costante in diverse schede grafiche desktop fino alla Radeon VII, che è passata con più dolore che gloria. Da allora le schede grafiche da gioco e la HBM2 non vanno più d'accordo. Perché questo tipo di memoria non viene più utilizzato e come farlo Confronto tra HBM2, GDDR6 e GDDR6X?
Molte volte una tecnologia può sembrare molto buona sulla carta, ma finisce per essere un enorme fallimento commerciale dovuto al fatto che quella che all'inizio sembrava una grande idea porta con sé una serie di problemi che a prima vista non si vedono e che compaiono durante la sua sviluppo. . Uno di questi casi è la memoria HBM2, che diversi anni fa ha promesso di sostituire Memoria GDDR5 per sempre. Realtà? GDDR6 è la più utilizzata nelle schede grafiche da gioco. Quello che era stato promesso sarebbe stato il suo sostituto è stato relegato nel mercato dei server che utilizzano le cosiddette GPU HPC.
Tecnicamente e sulla carta, se chiedi a qualsiasi architetto di sistema ti dirà che HBM2 è un tipo di memoria migliore di GDDR6. Quindi, come mai non esiste un solo AMD RX 6000 o NVIDIA RTX 30 lo usi se è così buono? Questa è la domanda a cui vogliamo rispondere con questo confronto e lo faremo in un modo che tutti i lettori possano capire.
Cosa sono le memorie HBM e quali vantaggi offrono?
La memoria HBM è un tipo di RAM memoria che è diventata popolare negli ultimi anni nell'hardware grafico per data center e server. Tuttavia, quando si tratta di schede grafiche per PC, sono scomparse dal mercato. Oggi sono il miglior tipo di memoria disponibile per i seguenti motivi:
- Può raggiungere il stesse larghezze di banda di GDDR6 e persino GDDR6X .
- La sua latenza è inferiore a GDDR6 e GDDR6X . Il che lo rende utile per le CPU dei server con decine e persino centinaia di core. Soprattutto quelli progettati con unità specializzate per l'apprendimento automatico. Cioè, la cosiddetta intelligenza artificiale.
- È il consumo di energia per bit trasmesso è quasi la metà rispetto a GDDR6 . Questo viene fatto per aumentare il numero di interconnessioni, che consente loro di funzionare a velocità inferiori e quindi a una tensione inferiore.
- Ogni chip di memoria è visualizzato orizzontalmente su tutta la scheda, nel caso della HBM2 possiamo avere configurazioni di 4 o 8 chip, uno sopra l'altro e di conseguenza verticale . Che significa che lo spazio che finiscono per occupare è molto inferiore.
Ecco come funziona la memoria HBM
Per ottenere la larghezza di banda elevata, ma il basso consumo energetico di cui hai bisogno, Gli stick HBM utilizzano un gran numero di pin di interconnessione . Il problema con questo approccio è che ciò significherebbe che la dimensione del chip aumenterebbe per interconnettere ciascun pin con il chip di memoria corrispondente. E non solo dal chip grafico, ma anche da quelli di memoria. La soluzione? Bene, quello che fai è mandare giù il cablaggio e usare un pezzo aggiuntivo. Il cosiddetto Interposer, che aggiunge costi aggiuntivi e complessità di produzione.
So l'Interposer è un costo aggiuntivo per il processo e complica l'assemblaggio del nuovo chip, aumentando il numero potenziale di guasti durante il montaggio. Non solo, ma poiché i chip di memoria HBM sono impilati, non è semplice come impilarli uno sopra l'altro. Affinché il chip in cima allo stack comunichi con l'interposer, il suo cablaggio deve passare verticalmente attraverso il resto dei chip di memoria nello stack. Che chiamiamo attraverso vie siliciche o TSV.
Per visualizzarlo, immagina un condominio in cui la fornitura di acqua ed elettricità è al piano terra e deve essere distribuita a tutti i piani. Ebbene, la stessa cosa accade nel caso della memoria HBM. Ecco perché è così costoso da produrre e dal momento che il prezzo è un valore importante da tenere in considerazione nel mercato consumer. Poi si finisce per sacrificare i vantaggi di spazio e consumi, in cambio di minori costi.
Perché la memoria HBM non viene utilizzata nelle schede grafiche per PC?
Quindi, con la questione del prezzo, dobbiamo tenere conto del fatto che un utente normale cercherà l'hardware che gli dia sempre le migliori prestazioni entro il suo budget. Il vantaggi della HBM2 ti permetterà di ottenere un scheda grafica che è meno capiente e consuma meno , ma all'interno dei criteri di valutazione non sono l'elemento più rilevante. Quindi cos'è? Ovviamente, quello che ottiene il maggior numero di fotogrammi al secondo e alla massima risoluzione possibile nei tuoi giochi preferiti.
Immagina di avere due schede grafiche identiche, con le stesse GPU e a parità di prestazioni, tuttavia, uno ha una memoria più costosa dell'altro. Che cosa sta succedendo? Il produttore non può vendere una variante del prodotto che sia buona come il prodotto standard per l'utente finale a un prezzo più elevato se non aggiunge un vantaggio significativo all'utilità principale per cui viene utilizzato. In altre parole, i produttori hanno smesso di utilizzare HBM2 nelle loro grafiche di gioco per un motivo: margini di profitto.
Che cos'è la memoria GDDR6 e come si confronta con HBM2?
La GDDR6 è la sesta generazione di memoria Dual Data Rate focalizzata sul suo utilizzo per le schede grafiche. Si differenziano dalla RAM convenzionale in quanto sacrificano la latenza di accesso, qualcosa che non influisce sul chip grafico, in cambio di un'elevata larghezza di banda, essenziale durante il rendering della grafica. In altre parole, abbiamo a che fare con un tipo di memoria ideale per l'utilizzo in una GPU, ma disastrosa per un processore centrale. Ecco perché non vediamo moduli DIMM con GDDR6 per il nostro PC.
| Caratteristica | HBM2 | GDDR6 | GDDR6X |
|---|---|---|---|
| chip per unità | 4 o 8 | prima | prima |
| capacità per chip | 2 GB (fino a 16 GB per unità) | 1 o 2GB | 1 o 2GB |
| autobus | 1024 bit | 32 bit | 32 bit |
| Canali | 8 (128 bit per canale) | 2 (16 bit per canale) | 2 (16 bit per canale) |
| Velocità di trasferimento | Da 2 Gbps a 2.4 Gbps | Da 12 a 18 Gbps | Da 19 a 21 Gbps |
| Altri | Richiede l'interpositore | Fino a 2 unità che condividono il bus | Fino a 2 unità che condividono la codifica bus /PAM4 |
GDDR6 , rispetto ai suoi predecessori, è un passo avanti, poiché ogni chip si comporta come due indipendenti, poiché ora ogni bus dati a 16 bit ha il proprio bus di indirizzo/comando. In altre parole, è una memoria dual-channel e quindi può rispondere a due richieste contemporaneamente. L'HBM2, d'altra parte, ha il vantaggio di avere una latenza inferiore, che lo rende ideale per processori server con dozzine di core, ma non per una scheda grafica, e ha fino a 8 diversi canali di memoria, uno per ogni chip. che abbiamo messo in pila.
Il vantaggio di GDDR6 su HBM2 può essere riassunto in una cosa, è molto più economico e il suo uso diffuso aiuta questo . Non lo vediamo solo nelle schede grafiche per PC, ma anche nelle console per videogiochi. Se dovessimo confrontare la maggior parte delle vendite di prodotti per tipo di memoria, vedremmo che la percentuale di HBM sarebbe in cifre singole.
Il GDDR6X, una sbirciatina nel futuro?
Con l'aspetto della NVIDIA RTX 30, specialmente nelle schede grafiche più potenti all'interno di quella gamma. Abbiamo potuto vedere l'apparizione sul mercato di una variante della GDDR6 che è stata battezzata come GDDR6X. Il suo funzionamento si basa sull'utilizzo di un tipo di codifica denominata PAM4 , dove per ogni pin di dati, invece di inviare i valori 0 o 1, vengono inviati i valori 00, 01, 10 e 11 tramite variazioni di tensione.
In altre parole, è un modo per aumentare la larghezza di banda senza aumentare la velocità di clock a livelli allarmanti e quindi ridurre i consumi. Questo ha velocità abilitate fino a 21 Gbps e consentendo velocità di trasferimento totali precedentemente possibili solo con una configurazione HBM a 4 stack o 4096 bit. Che se, con alcuni consumi davvero elevati . La storia è di nuovo la stessa. Sebbene GDDR6X è meno efficiente di qualsiasi altra memoria HBM , ma ancora una volta è molto più economico. Il che ha indotto la HBM a dire addio alle GPU di fascia alta.
Il nuovo connettore PCIe Gen 5 è il chiodo nella bara
Prima vi abbiamo detto che uno dei punti di forza della memoria HBM rispetto alla memoria GDDR6 è il suo minor consumo. Il che è un vantaggio quando ci si avvicina pericolosamente ai limiti di potenza del connettore di alimentazione della scheda grafica. Non dimentichiamolo per anni 350 W di consumo è stato il limite . Quindi una memoria più efficiente dal punto di vista energetico come la HBM aveva molto più senso.
Le schede grafiche PCI Express 5.0 porteranno con sé un nuovo connettore per un massimo di 600 W di potenza. Questo elimina la necessità di una memoria più efficiente . In altre parole: la memoria HBM2 diventa ancora più inutile in una scheda grafica da gioco. Poiché uno dei problemi per cui era stato originariamente creato è scomparso. E sì, sarebbe molto meglio per ragioni ambientali, un tipo di energia che consuma molto meno. Tuttavia, è ciò che hanno deciso i partecipanti al settore: aumentare il consumo dell'hardware.
