gddr6x тип памяти что это

Micron представила память GDDR6X со скоростью до 21 Гбит/с. Она используется в новых GeForce RTX

Компания Micron представила, как она сама утверждает, самую быструю память для графических ускорителей — GDDR6X. Эта память способна обеспечивать пропускную способность до 1 Тбайт/с. Она дебютировала в представленных вчера NVIDIA видеокартах GeForce RTX 3080 и RTX 3090.

GDDR6X от Micron использует инновационную технологию передачи сигналов — четырёхуровневую амплитудно-импульсную модуляцию (PAM4), которая обеспечивает более высокую пропускную способность, чем у предыдущих поколений памяти.

Скорость передачи данных для одного контакта GDDR6X достигает 21 Гбит/с, тогда как у GDDR6 этот показатель составлял лишь 16 Гбит/с. В результате пропускная способность всей подсистемы памяти раньше (имеется в виду с GDDR6) могла достигать лишь порядка 700 Гбайт/с, а теперь этот показатель теоретически может доходить до 1 Тбайт/с.

Нужно отметить, что утверждение производителя про самую быструю память для видеокарт справедливо лишь отчасти. GDDR6X действительно является самой быстрой среди классических типов памяти, как это описано абзацем выше. Но в то же время память HBM2 обеспечивала реальную пропускную способность в 1 Тбайт/с видеокарте Radeon VII ещё в начале 2019 года.

Тем не менее, это не умаляет достоинств новой памяти GDDR6X. По словам Micron, огромная пропускная способность этой памяти обеспечит значительные преимущества в 3D-рендеринге, играх, задачах искусственного интеллекта, научных, инженерных и финансовых вычислениях. Во всех этих случаях происходит обслуживание огромного количества данных, и чем выше пропускная способность памяти, тем быстрее эти данные можно обработать.

Источник

Чем отличаются поколения видеопамяти

Содержание

Содержание

Память, будь то оперативная память или видеопамять, является неотъемлемой частью современного компьютера. Сегодня вкратце узнаем, как все начиналось, как работает, почему диагностические программы показывают неверные частоты, в чем измеряется производительность памяти, как рассчитывается пропускная способность памяти и почему «МГц» для памяти — некорректное выражение.

До 2000-ых годов использовалась оперативная память стандарта SDR.

Потом ей на смену пришел новый стандарт памяти — DDR, который имел удвоенную пропускную способность памяти за счет передачи данных как по восходящим, так и по нисходящим фронтам тактового сигнала. Первоначально память такого типа, как и SDR, применялась в видеоплатах, но позднее появилась поддержка со стороны чипсетов.

DDR (Double Data Rate) расшифровывается как «удвоенная скорость передачи данных».

Таким образом, за один такт передается вдвое больше информации. Увеличилось количество передаваемой информации, реальная частота памяти осталась неизменной. Вместе с этим появилось такие понятия как эффективная частота, которая стала в два раза больше реальной.

Именно с приходом стандарта DDR появилась путаница с реальной и эффективной частотой работы памяти.

Реальная частота — частота шины модуля памяти. Эффективная частота — удвоенная частота шины модуля.

Как можно видеть, реальная частота памяти составляет 1900 МГц, в то время как эффективная в 2 раза больше — 3800 МГц, потому что за один такт теперь поступает вдвое больше данных.

Для того чтобы информация передавалась с удвоенной скоростью, она должна поступать из массива памяти вдвое быстрее. Реализовали это с помощью удвоения внутренней ширины модуля памяти. Благодаря чему за одну команду чтения мы стали получать сразу 2n единицы данных. Для стандарта DDR n = 1. Такая архитектура была названа n-prefetch (предвыборка). У памяти стандарта DDR, одной командой, при чтении, передается от ядра к буферу ввода-вывода две единицы данных.

Вместе с ростом производительности уменьшилось рабочее напряжение с 3.3V у SDR до 2.5V у DDR. Это позволило снизить энергопотребление и температуру, что дало возможность повысить рабочие частоты. На самом деле, потребление и, как следствие, нагрев, — это одна из самых больших проблем оперативной памяти того времени. При полном чтении всего модуля объемом 2 Гбайта память потребляет до 25 Ватт.

Оперативная память стандарта DDR2 пришла на смену стандарту DDR в 2003 году, правда, поддерживающие ее чипсеты появились годом позже. Основное отличие DDR2 от DDR заключается в увеличенной вдвое частоте работы внутренней шины, по которой данные поступают в буфер «ввод-вывод». Передача на внутреннюю шину теперь осуществляется по технологии (4n-Prefetch), одной командой из массива памяти к буферу поступает 4 единицы данных.

Таким способом удалось поднять пропускную способность в два раза, не увеличивая частоту работы чипов памяти. Это выгодно с точки зрения энергоэффективности, да и количество годных чипов, способных работать на меньшей частоте, всегда больше. Однако у данного способа увеличения производительности есть и минусы: при одинаковой частоте работы DDR2 и DDR временные задержки у DDR2 будут значительно выше, компенсировать которые можно только на более высоких частотах работы.

Рабочее напряжение понизилось почти на 30% до 1.8V.

На основе стандарта DDR для видеокарт в 2000 году был разработан новый стандарт памяти GDDR.

Технически GDDR и DDR похожи, только GDDR разработан для видеокарт и предназначен для передачи очень больших объемов данных.

GDDR (Graphics Double Data Rate) расшифровывается как двойная скорость передачи графических данных.

Несмотря на то, что они используются в разных устройствах, принципы работы и технологии для них очень похожи.

Главным отличием GDDR от DDR является более высокая пропускная способность, а также другие требования к рабочему напряжению.

Разработкой стандарта видеопамяти GDDR2 занималась компания NVIDIA. Впервые она была опробована на видеокарте GeForce FX 5800 Ultra.

GDDR2 это что-то среднее между DDR и DDR2. Память GDDR2 работает при напряжении 2.5V, как и DDR, однако обладает более высокими частотами, что вызывает достаточно сильный нагрев. Это и стало настоящей проблемой GDDR2. Долго данный стандарт на рынке не задержался.

Буквально чуть позже компания ATI представила GDDR3, в которой использовались все наработки DDR2. В GDDR3, как и DDR2, реализована технология 4n-Prefetch при операции записи данных. Память работала при напряжении 2V, что позволило решить проблему перегрева, и обладала примерно на 50% большей пропускной способностью, чем GDDR2. Несмотря на то, что разработкой стандарта занималась ATI, впервые его применила NVIDIA на обновленной видеокарте GeForce FX 5700 Ultra. Это дало возможность уменьшить общее энергопотребление видеокарты примерно на 15% по сравнению с GeForce FX 5700 Ultra с использованием памяти GDDR2.

Современные типы видеопамяти

На сегодняшний день наиболее распространенными типами видеопамяти являются GDDR5 и GDDR6, однако до сих пор в бюджетных решениях можно встретить память типа GDDR3-GDDR4 и даже DDR3.

GDDR3

GDDR4

Стандарт GDDR5 появился в 2008 году и пришел на смену стандарту GDDR4, который просуществовал совсем недолго, так и не получив широкое распространение вследствие не лучшего соотношения цена/производительность.

GDDR5 спроектирована с использованием наработок памяти DDR3, в ней используется 8-битовый Prefetch. Учитывая архитектурные особенности (используются две тактовые частоты CK и WCK), эффективная частота теперь в четыре раза выше реальной, а не в два, как было раньше. Таким способом удалось повысить эффективную частоту до 8 ГГц, а вместе с ней и пропускную способность в два раза. Рабочее напряжение составило 1.5V.

GDDR5X — улучшенная версия GDDR5, которая обеспечивает на 50% большую скорость передачи данных. Это было достигнуто за счет использования более высокой предварительной выборки. В отличие от GDDR5, GDDR5X использует архитектуру 16n Prefetch.

GDDR5X способна функционировать на эффективной частоте до 11 ГГц. Данная память использовалась только для топовых решений NVIDIA 10 серии GTX1080 и GTX1080Ti.

Память стандарт GDDR6 появился в 2018 году. GDDR6, как и GDDR5X, имеет архитектуру 16n Prefetch, но она разделена на два канала. Хотя это не улучшает скорость передачи данных по сравнению GDDR5X, оно позволяет обеспечить большую универсальность.

Сейчас данная память активно используется обоими производителями видеокарт в новой линейке NVIDIA серий GeForce 20 и 16 (кроме некоторых решений: GTX 1660 и GTX 1650, так как в них используется память GDDR5). При покупке нужно внимательно изучить характеристики видеокарты, потому как разница в производительности от типа памяти в данном случаи достигает от 5 до 15%. В то время как разница в цене совершенно несущественна.

GDDR5

GDDR6

Также тип памяти GDDR6 активно используется компанией AMD в видеокартах RX 5000 серии.

На начальном этапе GDDR6 способна функционировать с эффективной частотой 14 ГГц. Это позволяет удвоить пропускную способность относительно GDDR5. В дальнейшем эффективная частота будет увеличена, как это происходило с другими типами памяти.

Источник

Micron представила видеопамять GDDR6X и раскрыла её характеристики

Вслед за анонсом новой графики NVIDIA GeForce RTX 3000 компания Micron провела презентацию, посвящённую видеопамяти стандарта GDDR6X, на базе которой построены производительные новинки. Вендор рассказал о ключевых особенностях чипов, одной из которых стала значительно возросшая по сравнению с GDDR6 пропускная способность.

Для обеспечения высокой производительности памяти Micron использовала четырёхуровневую амплитудно-импульсную модуляцию (PAM4). Эта технология позволяет передавать два бита за такт, за счёт чего пропускная способность увеличивается вдвое при той же частоте. При этом скорость передачи данных при использовании GDDR6X на 30% выше, чем у GDDR6 — 21 Гбит/с на контакт против 16 Гбит/с, а общая пропускная способность составляет более 1 ТБ/с при «потолке» в 700 ГБ/с у предшественника.

«Наша инновация в области многоуровневой сигнализации в GDDR6X разрушила обычные ограничения полосы пропускания, достигнув рекордных скоростей. GDDR6X имеет беспрецедентную скорость передачи данных, которая может идти в ногу с игровыми инновациями и приложениями, требовательными к данным, устанавливая новый стандарт для графической памяти», — отметил Том Эби, старший вице-президент Micron.

Сейчас чипы GDDR6X производства Micron с ёмкостью 1 ГБ и скоростью от 19 до 21 Гбит/с уже доступны партнёрам компании, а модули на 2 ГБ появятся в 2021 году.

Источник

Различия между графической памятью GDDR6X и GDDR6

Мы называем этот тип памяти «экзотическим» просто потому, что на самом деле это проект Micron Technology, а не стандарт JEDEC. Это означает, что только Micron контролирует как дизайн, так и производство и распространение этой памяти, а также ее стоимость. Таким образом, эта память GDDR6X является не разогнанной версией GDDR6, как первоначально предполагалось, а новой технологией VRAM.

Самая быстрая видеопамять является эксклюзивной для Micron

Мы не можем забыть, что, поскольку Micron является единственным производителем микросхем памяти GDDR6X, он полностью контролирует их производство, а также их цену. Таким образом, эта VRAM имеет ту же проблему, что и HBM2: она дорогая и довольно дефицитная.

Конечно, эта ситуация не идеальна для ряда ориентированных на потребителя видеокарт, где необходимо покрывать не только затраты, но и объем производства, поэтому NVIDIA действительно сильно рискнула с этим выпуском.

Секрет графической памяти GDDR6X

Нет сомнений в том, что этот тип памяти превосходит GDDR6, который присутствует на рынке в течение некоторого времени, поскольку он предлагает более высокие рабочие скорости, и это, конечно, влияет на большую пропускную способность (и, следовательно, на более высокую производительность). Как Micron удалось увеличить эффективные частоты в этой новой технологии памяти?

До сих пор все технологии памяти использовали классические Кодировка NRZ (без возврата к нулю) в их интерфейсе передачи данных. В этом кодировании интерфейс переключается между двумя уровнями сигналов (единицами и нулями) таким образом, что только 1 бит передается в каждую единицу времени или в каждом тактовом цикле.

В свою очередь, PAM4 кодирование генерирует разные двоичные значения, используя амплитуду сигнала (и, как следует из названия, в этом случае используется 4 разных значения). Таким образом, блок управления может различать эти четыре разных уровня и, как результат, может кодировать 2 бита информации для каждого тактового цикла. Таким образом, PAM4 передает ровно 2 бита за цикл, удвоение передача информации трафик по отношению к NRZ (вы очень хорошо это видите на диаграмме, которую мы поместили выше).

Преимущества и недостатки этого типа видеопамяти

Мы уже объясняли, что GDDR6X использует новый тип кодирования данных, который позволяет буквально вдвое увеличить пропускную способность передачи данных, и это, безусловно, ее самое большое преимущество. Это изменение означает, что для достижения 21 Гбит / с нет необходимости повышать тактовую частоту VRAM до 2.625 ГГц (memclk), но это позволяет достичь той же полосы пропускания с половиной скорости.

А как насчет AMD? Будет ли у них память GDDR6X?

Начиная со второго вопроса, скорее всего, нет. Теоретически Big Navi будет иметь чистую память GDDR6, а это означает, что, хотя они достигнут тех же 21 Гбит / с, что и NVIDIA в своей графике Ampere, они будут делать это с другой конфигурацией памяти. AMD придется поднять частоту своей VRAM, чтобы достичь той же полосы пропускания, что означает, что потребление и генерируемая температура будут увеличены по сравнению с графическими процессорами NVIDIA.

AMD знает об этом факте, и они знают, что DLSS 3.0 может нанести им большой урон с точки зрения производительности. Следовательно, у AMD не будет альтернативы, кроме как инвестировать в исследования и разработки и как можно скорее запустить RDNA3, чтобы иметь возможность столкнуться с NVIDIA, хотя они могли бы просто включить большее количество CU в свои графические процессоры RDNA2, чтобы уменьшить эту разницу в производительности.

Источник

Об особенностях памяти GDDR6X

1 сентября 2020 года компания Micron Technology, Inc объявила о выпуске чипов памяти GDDR6X, которые преодолели порог пропускной способности в 1 терабайт в секунду.

Эта память будет устанавливаться в видеокартах Nvidia GeForce RTX 30-й серии с архитектурой Ampere (RTX 3090, 3080 и 3070). Эти GPU будут в 2 раза более мощными при проведении многопотоковых вычислений и в 1,9 раз более энергоэффективными, чем предыдущее поколение Turing (RTX2000-я серия).

Видеокарты RTX 3090, 3080 и 3070 будут иметь рекомендованную цену в 1499, 699 и 499 долларов соответственно. Их выпуск запланирован по следующему графику:

Новые видеокарты будут иметь пропускную способность шины памяти на уровне 912-1008 GB/s, что обеспечит хешрейт при майнинге на алгоритме Ethash до 100-120 mh/s при потреблении порядка 300 ватт! Огромную роль в увеличении производительности подсистемы памяти новых видеокарт будет играть память GDDR6X. Рассмотрим подробнее ее особенности.

Какие особенности имеют модули памяти GDDR6X?

Модули памяти GDDR6X являются разработкой фирмы Микрон, где работа над их выпуском началась в 2017 году. Они дают выигрыш в производительности не менее 30% от предыдущих поколений памяти:

FBGA-чипы GDDR6X работают под напряжением 1,35 и 1,25 вольт при температуре от 0 до +95 градусов. Они имеют размер, идентичный чипам GDDR6 (12х14х0,75 мм) и те же 180-контактов.

Таблица характеристик памяти GDDR6X производства Micron в сравнении с чипами предыдущих поколений:

В настоящее время выпускается два вида модулей памяти GDDR6X:

Каждый 8 гигабайтный чип содержит 16 внутренних банок сгруппированных по четыре и способен хранить 8,589,934,592 битов.

Маркировка модулей памяти GDDR6X фирмы Micron расшифровывается так:

Размеры и размещение контактов на микросхемах GDDR6X на примере спецификаций MT61K256M32:

Блок-схема работы чипов памяти GDDR6X:

Адресация памяти типа GDDR6X:

Типовые напряжения, на которых работают микросхемы памяти GDDR6X:

Максимальная рабочая температура полупроводниковых элементов памяти GDDR6X такая же, как и у GDDR5/GDDR5X – 100 градусов по Цельсию. Для справки далее приводятся максимальные рабочие температуры памяти различных типов.

Таблица максимальных температур на полупроводниковых элементах различных видов памяти (первая часть):

Таблица максимальных температур на полупроводниковых элементах различных видов памяти (вторая часть):

Как работает память GDDR6X?

В памяти GDDR6X для передачи данных более эффективно используются цифровые импульсы. В них используется управляемое изменение амплитуды в пределах одного такта. Вместо обычных бинарных импульсов POD135/POD125, имеющих всего два конечных состояния, используются импульсы PAM4 POD135/POD125 с четырьмя состояниями, отличающимися по величине напряжения:

За счет оптимизации кодирования сигнала по амплитуде прямоугольных импульсов в пределах одного такта можно передать больше информации и в два раза увеличить быстродействие, не увеличивая частоту шины.

Заключение

Выпуск видеокарт с памятью GDDR6X является серьезным шагом в увеличении производительности широкодоступных вычислительных устройств.

После их массового распространения серьезно изменится ситуация в игровой индустрии, сфере майнинга и других областях, связанных с высокопроизводительными вычислениями.

Картина окружающего на мира будет все более меняться в сторону виртуализации, в которой нам желательно оставаться людьми…

Источник