Објашњена техничка побољшања ГДДР6Кс

1. септембра годст, 2020. Нвидиа је најавила своју потпуно нову РТКС 3000 серију графичких картица које су обећале невиђене нивое перформанси не само у традиционалном растеризованом приказивању већ и у трагању за зрачењем. Картице РТКС 3000 постале би неке од најбржих картица на тржишту које се такмиче са АМД-овим врхунским понудама у серији РКС 6000. ГПУ заснован на Ампереу који се налазио у овим картицама био је доста брз сам за себе, али изузетно супериорне перформансе заправо су резултат и другог побољшања.



ГДДР6Кс обећава да ће донети невиђени ниво пропусног опсега и брзине - Слика: Мицрон Тецхнологи

Велики део тих перформанси произашао је из меморије која се налазила на овим картицама. Две горње картице серије РТКС 3000, РТКС 3080 и РТКС 3090, имале су потпуно нови тип меморије који раније није коришћен у графичким картицама класе игара, познат као ГДДР6Кс. Ова нова врста меморије обећавала је двоструку пропусност у поређењу са стандардним ГДДР6 који је пронађен на РТКС 2000 серији и АМД РКС 6000 серијским картицама. Погледајмо шта ГДДР6Кс чини тако посебним.



Шта тачно ради ВРАМ?

Већину „дизања“ у смислу графичке обраде чини језгро графичке картице која је позната као ГПУ. ГПУ је врло моћан комад силицијума који је дизајниран и оптимизован за обраду графичких задатака попут игара. Обрађује већину обраде која је потребна да би се потиснули оквири које приказује ваш монитор. Али да би обрадио велике количине података и припремио оквире довољно брзо, ГПУ треба на чему да ради. Овде долази ВРАМ.



ВРАМ или Видео меморија је врло брза меморијска форма која се чува на самој графичкој картици тако да јој ГПУ има директан приступ. ВРАМ складишти средства и текстуре које игра захтева како би ГПУ могао радити на њима када је потребно и припремити оквире који треба да буду приказани. Ако ВРАМ не може довољно брзо да испоручи ову имовину и друге кључне податке ГПУ-у, корисник може доживети успоравање, муцање или чак пад. Генерално, веће резолуције попут 1440п и 4К са високим графичким поставкама захтевају више ВРАМ-а за управљање и чување тих висококвалитетних средстава, што значи да вам је потребан већи капацитет ВРАМ-а ако желите да играте на овим подешавањима на овим резолуцијама. Истовремено вам је потребна меморија веће брзине да бисте податке из ВРАМ-а довољно брзо пребацили на ГПУ. Ово је место где се меморијске технологије попут ГДДР6Кс показују корисним.



Механизам иза ГДДР6Кс

Мицрон Тецхнологи (компанија која производи и испоручује ГДДР6Кс меморију Нвидији и другим партнерима) недавно је објавила неке детаље о механизму који стоји иза ГДДР6Кс меморије. Ово нам даје бољу представу о томе како је ова технологија у стању да постигне изузетно високе бројеве пропусног опсега.

ПАМ4 сигнализација

За разлику од типичних путова података названих „сабирнице“ који премештају податке по 1 бит одједном, ГДДР6Кс користи технику која се назива ПАМ4 (четворостепена импулсна модулација амплитуде), која је метода која уместо тога може да пошаље 1 од 4 дискретна нивоа снаге од 2. То значи да ГДДР6Кс може истовремено да помера 2 бита, што драматично повећава ширину опсега. Мицрон заиста има историју занимљивих иновација попут ове, јер је првим индустријским чиповима ГДДР5, ГДДР5Кс и сада ГДДР6Кс довео до масовне производње. Мицрон је био једини произвођач ГДДР5Кс, а сада је ексклузивни произвођач ГДДР6Кс. Мицрон је имао следеће да каже о развоју ГДДР6Кс користећи ПАМ4:

„У Мицрону смо имали научнике како да користе ПАМ4 у меморији већ од 2006. године“, рекао је Ралф Еберт, Мицронов директор графичког сегмента. „Намерно сам рекао научници јер бих правио разлику између програмера и научника. То су били момци који су заиста радили темеље за иновацију. У основи су узели ову ПАМ4 технологију и покушали да схвате како то можемо да користимо у ДРАМ-у. Научници су морали да раде раме уз раме са програмерима ГДДР-а, момцима који су потписали чип “, рекао је Еберт. „Такође су веома блиско сарађивали са системским инжењерима и производима који разумеју изазове из перспективе система и масовне производње.“



Ипак, постоји ограничење које долази са овом узбудљивом новом технологијом. ГДДР6 има рафалну дужину од 16 бајтова (БЛ16), што значи да сваки од његова два 16-битна канала може испоручити 32 бајта по операцији. ГДДР6Кс има рафалну дужину од 8 бајтова (БЛ8), али због ПАМ4 сигнализације, сваки од његових 16-битних канала такође ће испоручити 32 бајта по операцији. То значи да ГДДР6Кс није бржи од ГДДР6 на истим тактовима. То такође значи да, будући да ГДДР6Кс преноси двоструко више сигнала од ГДДР6 током сваког циклуса, он је и много ефикаснији. ГДДР6Кс је за 15% енергетски ефикаснији од ГДДР6 (7,25 пј / бит вс 7,5 пј / бит) на нивоу уређаја, према Мицрону.

ПАМ4 Сигнализација је револуционарна техника у меморијској технологији - Слика: Мицрон Тецхнологи

Блиска сарадња са Нвидијом

Велика покретачка снага за потицање веће пропусности и већих брзина била је сама Нвидиа, која је блиско сарађивала са Мицроном током фаза развоја и тестирања ГДДР6Кс меморије. Нвидиа је једини Мицрон-ов лансирни партнер када је у питању ГДДР6Кс меморија, што значи да ће нови тип меморије бити ексклузиван за Нвидиа картице још неко време. Нвидиа је већ инсталирала нову меморију на своје водеће ГеФорце играће графичке картице; РТКС 3090 и РТКС 3080, који су тако постали огромни скокови у ширини опсега преко последње генерације ГДДР6.

Комплетне спецификације ГДДР6Кс меморије - Слика: Мицрон Тецхнологи

Нвидиа је такође дизајнирала потпуно нови меморијски контролер и ПХИ за ГДДР6Кс, јер користи ПАМ4 сигнализацију, а по свом изгледу све је сама дизајнирала Нвидиа. ГДДР6Кс технологија такође треба да дође на више картица компаније Нвидиа, посебно ТИТАН и Куадро серије које би могле имати велике користи од повећане пропусности ГДДР6Кс у комбинацији са већим капацитетима. Мицрон је такође потврдио да Нвидиа није ексклузивни партнер за ГДДР6Кс и да ће више компанија такође касније добити нови меморијски стандард. То значи да можемо очекивати да ће АМД-ове Радеон картице такође имати неку врсту ГДДР6Кс апликације када се у будућности покрене још тих картица.

ГДДР6Кс са ПАМ4 наспрам ХБМ2

Иако је ГДДР6Кс са својом модерном новом ПАМ4 технологијом и даље скупља у производњи од ГДДР6, то није ни близу трошкова производње ХБМ2. ХБМ или меморија велике пропусне ширине заиста су се чиниле као будућност технологије меморијске картице графичке картице пре неколико генерација. АМД се јако трудио да ХБМ доведе на главно тржиште и лансирали су серију заиста слабих ГПУ-ова са ХБМ-ом. Графичке картице Фури и Вега користиле су меморију велике пропусности, али нажалост њихова ГПУ језгра нису била довољно брза да би им пружила било какву предност у односу на Нвидију.

Еластична ХБМ2 меморија поново је враћена у Радеон ВИИ, АМД-овој новој врхунској графичкој картици заснованој на Вега архитектури, али сада изграђеној на 7нм процесу. ХБМ2 унутар Вега картица био је изузетно скуп у производњи и имао је мале приносе, што је довело до слабе понуде и још ниже потражње. Радеон ВИИ није могао да се приближи Нвидијином водећем моделу, РТКС 2080Ти, и суочио се са ЕОЛ-ом у року од годину дана од лансирања. Много бржи водећи Нвидиа користи стандардни ГДДР6.

Сам АМД се одмакнуо од својих настојања ХБМ-а након промене у хијерархији компаније и неколико високих чланова је разрешено дужности. Нови АМД Радеон брзо се удаљио од ХБМ-ове опсесије меморијом и прешао на много реалистичнији избор меморије попут ГДДР6 меморије пронађене у РКС 5000 и ГПУ серије РКС 6000 . Главни проблем ХБМ2 је његова производња. Процес је изузетно напоран и скуп јер се ХБМ2 КГСД-ови (добро познате наслагане матрице) морају саставити у полупроводничкој фабрици, а затим поставити на интерпозер поред ГПУ-а у чистој соби друге фабрике. То чини производњу много скупљом и мучнијом од ГДДР6 или чак ГДДР6Кс, јер ГДДР6Кс не захтева слагање, а испоручује се као дискретни чипови који се могу залемити у фабрици.

ГДДР6Кс пружа водеће нивое пропусне моћи у индустрији - Слика: Мицрон Тецхнологи

Постоји, међутим, једно упозорење које овде треба напоменути. ГДДР6Кс чиповима је потребан врло чист и стабилан сигнал, због чега Нвидиа меморијски контролер на ГА102 ГПУ-у који напаја меморијске чипове сада стоји на засебној енергетској шини. Ово осигурава да чипови добијају потребну чисту и стабилну снагу која им је потребна за правилно функционисање.

ПАМ4 за будућност

ПАМ4 сигнализација је занимљив и заиста узбудљив нови процес који може наћи своје примене у неколико области рачунарског хардвера. Иако је тренутно ограничена на апликацију ГДДР6Кс на графичким картицама, техника сигнализације у будућности може имати много више употреба у другим процесима. Мицрон заиста верује да је будућност меморије ПАМ 4 техника.

„Дакле, ГДДР6Кс је место где смо представили ПАМ4 и то дефинитивно можемо видети напред“, рекао је Мицрон-ов директор графичке меморије. „Потенцијално, ПАМ4 се може користити у другим стандардима меморије. Могуће је или је вероватно да ће ову врсту технологије користити корпорације са процесорима или наши други процесори. “

Још једна занимљива будућа примена ПАМ4 сигналног стандарда је ПЦИе Ген 6.0 који треба да се појави 2021. године. Користи ПАМ4 сигнализацију за извлачење веће ефикасности и веће брзине преноса података. Будући да ПЦИе има врло широк опсег усвајања, ЦПУ и АСИЦ компаније ће на крају морати да усвоје ПАМ4 и ПЦИе 6.0 у одређеном тренутку. Можда ће се једног дана користити и у ХБМ2 меморији за пружање нестварне пропусности и брзине, али то је само наша претпоставка.

Где се користи ГДДРКС?

Чак и ако на секунду оставимо будућност по страни, ГДДР6Кс се и данас користи у многим важним апликацијама. Неки од најважнијих укључују:

  • Гаминг: Највећа и најпопуларнија употреба ГДДР6Кс меморије је наравно у играма. Мицрон је Нвидији доставио ГДДР6Кс модуле за интеграцију у њихове потпуно нове графичке картице РТКС 3080 и РТКС 3090. Ова меморија ће им омогућити да постигну невиђене бројеве у погледу пропусног опсега меморије и брзине. Прва генерација ГДДР6Кс може постићи брзину преноса података до 1ТБ / с. Ово се може показати изузетно корисним у погледу игара следеће генерације.
  • ХПЦ: ГДДРКС технологија се користи у ХПЦ или рачунарству високих перформанси. Карактеришу га изузетно паралелни прорачуни који извршавају напредне апликативне програме поуздано, ефикасно и што је брже могуће. Ова рачунарска решења користе научници, истраживачи, инжењери и академске институције за решавање сложених проблема.
  • Професионална виртуелизација: Индустрије попут здравства и медицине, професионалне накнадне обраде видео записа, финансијских симулација, прогнозе времена или нафте и гаса ослањају се на заиста врхунске радне станице које могу да искористе снагу ГДДР6Кс меморије да би поједноставиле и оптимизовале свој ток рада. Ове радне станице високих перформанси су кључни случај употребе новог ГДДР6Кс.
  • Вештачка интелигенција: ГДДРКС меморијске технологије користе се у вештачкој интелигенцији и њеним дериватима попут дубоког учења. Ова радна оптерећења постају све важнија и преовлађујућа, а решења за брза рачунара попут ГДДРКС могу дефинитивно помоћи у том погледу.

ГДДР6Кс ће наћи своје примене у многим другим областима индустрије - Имаге; Мицрон Тецхнологи

Завршне речи

ГДДР6Кс је нова врста меморије коју је развио Мицрон у блиској сарадњи са Нвидијом. Меморија користи нову технологију која се назива ПАМ4 сигнализација, што је врло иновативан архитектонски процес у којем се ефективна брзина преноса података удвостручује. Техника сигнализације такође смањује потрошњу енергије и тиме чини меморију ефикаснијом.

Нвидиа је имплементирала меморију у своје нове РТКС 3080 и РТКС 3090 картице, а ово је само почетак евентуалног увођења ГДДР6Кс меморије на тржиште игара. Меморија је лакша и јефтинија за производњу од ХБМ2 и даје изузетно обећавајуће резултате, па се чини да ће цела индустрија пре или касније усвојити овај стандард. Тренутно се ГДДРКС технологије налазе у многим секторима, укључујући игре на срећу, ХПЦ, професионалну виртуелизацију и АИ.