顯示卡 AMD的R9 390X為何只用4GB HBM記憶體?

soothepain

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AMD的新一代GPU據消息傳出將率先使用HBM高頻寬記憶體,是一種3D堆棧記憶體,性能比目前的GDDR5高很多,同時功耗更低。不過AMD使用的HBM等效帶寬達到了4096bit,但容量最多只有4GB,只跟目前的R9 290X一樣。

傳聞中的AMD Rx 300系列顯卡規格,R9 390系列將會使用HBM記憶體
amd_r9_300_hbm_1.jpg



按照我們通常的理解,3D堆棧記憶體的優點之一就是更高的集成度,記憶體容量應該更大才對,AMD選擇的HBM記憶體為什麼最大容量只有4GB呢?對於這個問題,Fudzilla網站做了一番解釋。

首先,AMD、NVIDIA其實都在研究3D堆棧記憶體了,NVIDIA在去年的GTC大會上宣布了Maxwell架構的繼任者——Pascal帕斯卡架構,它不僅會使用比PCI-E更快的NVLink通道,還會使用3D Memory,這也是3D堆棧記憶體,頻寬和容量都達到了目前水平的2-4倍。


NVIDIA的Pascal架構也會使用3D記憶體
amd_r9_300_hbm_2.jpg



不過NVIDIA的3D Memory記憶體要等到2016年,需要新的FinFET製程配合。AMD使用HBM記憶體的Fiji GPU不出意外應該還是28nm,而且在3D堆棧技術上AMD選擇了不同的方案,如下圖所示:

AMD選擇的3D堆棧方案有所不同
amd_r9_300_hbm_3.jpg



核心堆棧方案中有垂直堆棧的,這種是真正意義上的3D堆棧,還有一種是通過中介層(interposer)實現的2.5D堆棧,稱之為2.5D-IC silicon interposer(2.5D矽基中介層),xPU(CPU或者GPU)跟記憶體晶片不是垂直排列的,而是雙方共同位於一個中介層上,通過中介層實現信號聯通。

AMD選擇2.5D堆棧可能是出於降低風險的目的,畢竟目前TSV(矽通過技術)技術的3D堆棧還不太成熟。

再來看HBM記憶體方面,AMD的HBM合作夥伴是SK Hynix,目前也只有SK Hynix已經量產出貨HBM記憶體,容量1Gb,速率1Gbps,等效頻寬1024bit,每個記憶體晶片128GB/s,4顆HBM總頻寬就達到了512GB/s,有證據顯示Fiji顯卡上的HBM頻率為1.25GHz,因此總頻寬達到了640GB/s,目前GTX 980顯卡為224GB/s,GTX Titan Black 336GB/ s,R9 290X為320GB/s。

SK Hynix量產的HBM規格
amd_r9_300_hbm_4.jpg



SK Hynix的HBM記憶體使用的5mKGSD封裝,4Hi堆棧,VDD/VDDQ電壓1.2V,比目前GDDR5的1.5V電壓要低不少,能耗會更低。

Hynix的HBM內存使用了5mKGSD封裝
amd_r9_300_hbm_5.jpg



再來說AMD的2.5D堆棧方案,Fudzilla援引他們的消息來源稱現有的技術下,中介層上最多只能堆疊4個記憶體晶片,所以AMD的Fiji顯卡容量最多只有4GB。如果要想實現8GB HBM,那就得堆疊8顆晶片,但這樣又會使得晶片很大,所以這一代顯卡上不會出現8GB HBM記憶體。

當然,如果真要8GB也可以通過別的方式實現——晶片內堆疊4GB HBM記憶體,然後在PCB上也使用4GB,這就有點像以前的CPU把L2、L3快取放在晶片之外那樣。(話說,NVIDIA的GTX 970顯卡的最後500MB其實就可以認為是快取,其頻寬比PCI-E更高,但28GB/s的頻寬又低於正常的記憶體頻寬)

PS:Fudzilla說了這麼多,簡單來說就是——Fiji顯卡如果真的使用HBM記憶體,容量也不會超過4GB,除了實用性及成本的問題之外,AMD選擇的2.5D堆棧也是限制性因素之一。

此外,SK Hynix現在量產的HBM記憶體還是第一代,每個DRAM Die的容量是2Gb,速率1Gbps,4Hi堆棧的容量是1GB,而第二代HBM記憶體每個DRAM Die容量是8Gb,速率也提升到了2Gbps,頻寬256GB/s,4Hi堆棧容量可達4GB,8Hi堆棧則可以達到8GB容量,所以AMD的Fiji顯卡的4GB HBM主要還是目前的技術制約。

至於NVIDIA的3D Memory,從之前GTC大會上公佈的情況來看,NVIDIA選擇的應該是3D垂直堆棧,更先進一些,但他們的GPU要等到2016年的FinFET製程,時間要晚一年甚至兩年。





來源:
http://www.expreview.com/38875.html
http://fudzilla.com/news/graphics/36995-amd-fiji-hbm-limited-to-4gb-stacked-memory
 

george1108

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3D Memory~~感覺有點意思!
 

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所以這表示明年N社如果成功的話
AMD就不是N社的對手了嗎??
看來明年換卡可能會比較好
 

angel751129

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所以這表示明年N社如果成功的話
AMD就不是N社的對手了嗎??
看來明年換卡可能會比較好

這就是表明了 N社從2013年PPT老早已經做好了 卻要托到2016年才能看到身影
研發進度 明顯比A社慢了一大截
當初先發佈GDDR5是A社 後N社也是跟著學(結果末代GDDR5 970把它給掉漆了)
這次HBM也是A社先發佈 N社也是會跟著腳步學
這就是證明了 N社 只會跟著別人後面的腳步走才懂得怎麼進展
 
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zaqwsxdsa

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2.5D跟正3D還是有差的...

很難說這邊AMD的腳步一定比NV快還有好...萬一16年出來正3D的效能直接把2.5D給打趴不就難看了...
 

angel751129

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2.5D跟正3D還是有差的...

很難說這邊AMD的腳步一定比NV快還有好...萬一16年出來正3D的效能直接把2.5D給打趴不就難看了...

那請教2.5D與3D 差異在那裡? 用什麼觀點論點邏輯來評論 可否詳細解說一下?
要做PPT大家都會做 任何人也可以寫個比3D更強的4D
但至少HBM已經生出來了 N社怎連個影子也沒看到?說不定連實驗室都還沒開始實驗!!
過去以來若假設沒有A社幾次跳躍式的逼宮 說不定現在N社的顯卡 還停留在DDR3時代
 
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mars0009

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3D出來沒打趴2.5D

那NV真是不用混了
 

zaqwsxdsa

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那請教2.5D與3D 差異在那裡? 用什麼觀點論點邏輯來評論 可否詳細解說一下?
要做PPT大家都會做 任何人也可以寫個比3D更強的4D
但至少HBM已經生出來了 N社怎連個影子也沒看到?說不定連實驗室都還沒開始實驗!!
過去以來若假設沒有A社幾次跳躍式的逼宮 說不定現在N社的顯卡 還停留在DDR3時代

我的重點是在製作的難易度...效能以及功耗暫且不說...

如果16年出來打平...那代表AMD真的還不賴...那如果即便16年出來後發現還是AMD的2.5D要好...

那代表AMD真的很強...

那如果輸了...那是不是代表賭錯了???要再改回正3D架構又是一段時間!!!如此罷了...

沒這麼困難!!!
 

angel751129

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我的重點是在製作的難易度...效能以及功耗暫且不說...

如果16年出來打平...那代表AMD真的還不賴...那如果即便16年出來後發現還是AMD的2.5D要好...

那代表AMD真的很強...

那如果輸了...那是不是代表賭錯了???要再改回正3D架構又是一段時間!!!如此罷了...

沒這麼困難!!!


http://laoyaoba.com/ss6/html/20/n-531020.html
擷取重點文字:
考慮到成本和技術成熟度,AMD可能選擇了2.5D封裝的堆棧式內存,而不是傳說中的3D。
AMD官方似乎認為3D封裝的成本和難度較大,同時覆蓋過多面積導致散熱措施缺乏。而2.5D方面則是發熱量控制更好。
通過圖片可以看出,2.5D封裝對比3D要少佔用更多區域。
這樣的設計方式應該說可以很節約成本的,同時更加靈活多變,對於顯卡這種需要控製成本的產品來說。
HBM多少還是有些壓力很大,畢竟無意義的成本只會讓顯卡售價不佔優勢。
2.5D可是說是AMD目前考慮的靈活多變的方式,至少哪怕是失敗了還可以重新完成嘗試。


A.N社兩家都在2013年PPT宣稱都要做推疊技術 至少A社已經先率先做實驗 先暫以2.5D 實物為主
以上連結文章論點 除非N社去做3D推疊在散熱上及成本控制上能突破達到一定的水準 那不然現況也只是兩年前PPT虛擬的為主

來看過去的歷史,NV推出GF6系列的顯卡,ATI 可以說是潰不成軍
甚至到了GF7的世代,打的ATI灰頭土臉,最後被AMD併購掉
接替的GF8世代,遇到了誰? AMD/ATI RV600系列的HD 2XXX顯卡 基本上,HD2XXX還是被屌打的份
風光的6.7.8三個世代帶來的是什麼?
再之後的HD4800系列顯卡(首款GDDR5顯卡),讓AMD風光了一陣子
GF6/7/8三個世代沒對手的NV
NV就是沒有敵手的壓力,8800GT才能活了三個世代
如果不是AIT被AMD併購後,推出了讓人眼睛為之一亮的產品
NV會有後來的 Fermi? 會有Kepler?
如果不是AMD放棄VLIW架構,推出全新GCN核心的HD 7000
真的有機會在2014年看到Maxwell?
NV的GF6/7/8告訴你,以前發生了什麼事,以後也同樣會再發生
只要AMD開始沒有新的跳躍式逼宮技術 NV就會開始擺爛 歷史會再重演。
 
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