::: [email protected]
::: [email protected]
::: [email protected]
Что такое память GDDR7 — все, что вам нужно знать о новой технологии графической памяти
Что такое память GDDR7? Это графическая память следующего поколения для графических процессоров, таких как готовящаяся к выпуску Nvidia Blackwell RTX 50-й серии. В ближайшие годы она будет использоваться в различных продуктах, обеспечивая обновление поколения по сравнению с существующими решениями GDDR6 и GDDR6X, что впоследствии повысит производительность в играх и при других типах рабочих нагрузок. Но под этим названием скрывается гораздо больше.
С тех пор, как появилось второе поколение памяти GDDR — для «графики с двойной скоростью передачи данных», — схема была довольно ясной. GDDR (ранее DDR SGRAM) появилась еще в 1998 году, и каждые несколько лет появляется новая версия, которая может похвастаться более высокими скоростями и пропускной способностью.
Текущее поколение GDDR6 появилось в 2018 году и впервые использовалось в графических процессорах Nvidia RTX 20-й серии и AMD RX 5000-й серии, начиная со скорости 14 Гт / с (гигабитные передачи в секунду — или, альтернативно, Гбит / с вместо гигабит в секунду) и в конечном итоге достигло 20 Гт / С. Была также память GDDR6X, используемая исключительно Nvidia на графических процессорах RTX 30- и 40-й серий более высокого уровня с начальной скоростью 19 ГТ / с, которая в конечном итоге достигла 23 Гт / с — по крайней мере, в поставляемых продуктах.
GDDDR7 маячит на горизонте уже несколько лет, с тех пор как Samsung впервые обсудила эту технологию в 2022 году, а окончательные спецификации JEDEC были выпущены 5 марта 2024 года. Все основные производители памяти — Micron, Samsung и SK hynix — уже взяли на себя обязательства по поддержке стандарта, и чипы должны быть запущены в массовое производство уже сейчас. Ожидается появление первых розничных продуктов с использованием GDDR7 этой осенью.
Скорость GDDR7
Изначально GDDR7 будет запускаться со скоростью 32 ГТ / с — на 60% выше, чем самая быстрая память GDDR6, и на 33% выше, чем самая быстрая память GDDR6X (хотя ни в одном продукте никогда не использовалась скорость 24 Гт / с). Но это только базовая отправная точка.
Micron и Samsung публично раскрыли планы по выпуску GDDR7 со скоростью до 36 ГТ / с, в то время как SK hynix заявляет, что у нее будет до 40 Гт / с. Последнее позволит удвоить пропускную способность лучших решений GDDR6, и мы, вероятно, увидим поставки таких чипов в 2025 году.
Заглядывая в будущее, отметим, что планируется довести скорость GDDR7 до 48 Гц / с. Появление такой памяти не ожидается по крайней мере еще год или два, но, возможно, в конечном итоге мы сможем увидеть даже более высокие тактовые частоты, в зависимости от того, что произойдет в последующие годы.
Фактические тактовые частоты памяти не так высоки, как можно предположить из приведенных выше цифр. Как и в случае с GDDR6, GDDR7 будет использовать четырехкратную скорость передачи данных (QDR) — так что технически это больше похоже на GQDR7, но разработчики наименований остановились на DDR. Данные также извлекаются из памяти порциями, а базовые тактовые частоты намного ниже, чем можно предположить по названиям. На самом деле, даже «QDR» немного неправильное название, поскольку GDDR6X имеет базовую частоту от 1188 МГц («19 Гбит / с») до 1438 МГц («24 Гбит / с»), в то время как GDDR6 имеет базовую частоту 1375-2500 МГц (11-20 Гбит / с).
Будет ли память GDDR7X?
Итак, можем ли мы увидеть GDDR7X, который увеличивает скорость, превышающую тот уровень, которого в конечном итоге достигнет GDDR7? По информации Tom’s Hardware, Micron на GTC 2024 сказал, что официально пока ничего не разрабатывается. В этом есть смысл — не появилась GDDR6X, пока не вышло второе поколение видеокарт, использующих GDDR6, а GDDR7 еще даже не поставляется в виде продуктов.
Компания Micron вряд ли будет обсуждать будущие планы по GDDR7X, независимо от того, ведется ли работа над ней прямо сейчас — точно так же, как Nvidia пока не говорит о будущей архитектуре Rubin для графических процессоров. Было бы неудивительно увидеть еще одну совместную работу Micron и Nvidia по разработке GDDR7X, но мы не ожидаем услышать об этом так или иначе в ближайшие по крайней мере два-три года. Если это все-таки появится, мы надеемся, что это обеспечит увеличение пропускной способности как минимум на 20%, как в случае с GDDR6X.
В каких продуктах будет использоваться GDDR7?
В настоящее время нет официальной информации о каких-либо продуктах, которые будут использовать GDDR7, но ходят слухи, что графические процессоры Blackwell более высокого уровня от Nvidia будут первыми, кто будет использовать новую память. Мы ожидаем, что первая из них появится осенью 2024 года.
Ранее ожидалось, что графические процессоры AMD RDNA 4 также будут использовать новый тип памяти, но теперь есть признаки того, что RDNA 4 будет работать с памятью GDDR6. Это всего лишь заявление источника утечки, но есть также признаки того, что AMD, возможно, сосредоточится на основных графических процессорах для своей будущей архитектуры. Если это верно, то не было бы слишком удивительно видеть, что по-прежнему полагаются на менее дорогую память GDDR6.
Что насчет графических процессоров Intel Battlemage? По словам представителей Intel, они также ориентированы на обычных пользователей и, следовательно, могут поставляться и с GDDR6. Или, возможно, мы могли бы увидеть более дорогую модель с GDDR7 и обычные решения с GDDR6.
Что бы ни случилось, текущие слухи предполагают, что AMD RDNA 4 может появиться не раньше 2025 года. Ходили слухи, что Battlemage поступит в продажу в этом году, но теперь другие слухи говорят, что она также перенесена на 2025 год. В настоящее время нет четкого ответа на вопрос, когда поступят различные новые видеокарты.
GDDR7 также можно использовать на других устройствах, особенно с ускорителями искусственного интеллекта. Ведущие ускорители искусственного интеллекта используют типы памяти HBM — сейчас в основном HBM3 и HBM3E, — но проекты, ориентированные на логический вывод, все равно могут извлечь выгоду из дополнительной пропускной способности, которую предлагает GDDR7, даже если это решение не с такой плотностью, как HBM.
Технические подробности GDDR7
Какие фундаментальные изменения принесет новая память?
Одним из самых больших изменений станет сокращение технологических узлов с текущего «10-нм класса» до 21 нм, а затем с 10 до 15 нм. В настоящее время Micron использует самый маленький узел для GDDR6 / GDDR6X, называя его 10-нм классом, но ожидется, что он перейдет на усовершенствованный и / или меньший узел с GDDR7. То же самое касается SK hynix, которая в настоящее время производит GDDR6 на 21-нм узле, и Samsung, которая также использует 10-нм класс для GDDR6.
Текущие решения GDDR6 обычно используют напряжение 1,35 В, а GDDR7 снизит это напряжение до 1,2 В, возможно, также разрабатывается версия 1,1 В (для более низких тактовых частот). Это должно снизить требования к энергопотреблению при эквивалентной производительности, хотя более высокие скорости могут свести на нет это преимущество.
Самое большое фундаментальное изменение GDDR7 заключается в том, что в нем будет использоваться сигнализация PAM3, где GDDR6 использует сигнализацию NRZ (невозврат к нулю), а GDDR6X использует сигнализацию PAM4. PAM3 (3-уровневая амплитудно-импульсная модуляция) снижает энергопотребление по сравнению с NRZ, при этом она менее сложна в реализации, чем PAM4 (4-уровневая PAM). Это должно сделать оборудование для производства GDDR7 менее сложным и удешевленным, хотя это не означает, что оно будет недорогим.
GDDR7 также будет поддерживать конфигурации без разделения мощности на две, и мы ожидаем увидеть чипы памяти объемом 24 ГБ и, в конечном итоге, 48 Гб. В GDDR6 также могут появиться решения объемом 24 ГБ, хотя ни одна компания в настоящее время не поставила продукт с такой конфигурацией. Это означает, что на каждый 32-разрядный интерфейс можно поместить на 50% больше памяти, так что, например, обычная 128-разрядная видеокарта может иметь 12 ГБ видеопамяти вместо всего лишь 8 ГБ.
Еще одно изменение заключается в том, что 32-разрядный интерфейс памяти GDDR7 разделяется на четыре 8-разрядных канала, что облегчает выборку больших объемов данных. Если у GDDR5 была предварительная выборка 8n, а у GDDR6 — 16n, то у GDDR7 будет архитектура предварительной выборки 32n. Это способ извлекать большие объемы данных из DRAM, сохраняя при этом относительно низкую тактовую частоту.
GDDR7 также поддерживает ECC (код, исправляющий ошибки), который позволяет микросхемам продолжать функционировать, даже если случайно происходит переключение бита. ECC может обнаружить это и повысить надежность, что является критическим фактором при увеличении скорости и плотности.
Взгляд за пределы GDDR7
Точно так же, как были GDDR2 через GDDR7 — как отмечалось ранее, «GDDR1» называлась DDR SGRAM — можно с уверенностью сказать, что мы увидим GDDR8 в будущем, вероятно, через четыре-семь лет. Реальный вопрос заключается в том, что произойдет после, казалось бы, неизбежного выхода GDDR9. Добавим ли мы просто цифру и получим GDDR10? Возможно, в какой-то момент мы также могли бы перейти от DDR к QDR или ODR (восьмеричной скорости передачи данных).
GDDR2 2003 года выпуска работала с максимальной скоростью всего 1 Гбит / с (Gbps), при этом 32-разрядный чип обеспечивал пропускную способность до 4 Гбит / с. GDDR3 начали использовать в следующем году с пропускной способностью до 8 Гбит / с на 32-разрядный чип. Nvidia отказалась от GDDR4, в то время как AMD использовала ее в нескольких графических процессорах серий X1000 и HD 2000 в 2006-2007 годах с максимальной пропускной способностью 9 Гбит / с. Переход на GDDR5 в 2009 году привел к значительному увеличению пропускной способности: самые медленные чипы предлагали 16 Гбит / с, а позже GDDR5 в конечном итоге удвоила эту пропускную способность до 32 Гбит / с.
Со времен GDDR5 темпы внедрения новых вариантов замедлились. GDDR5 просуществовала добрых шесть лет, и GDDR6 сделала то же самое. Вполне вероятно, что GDDR7 будет существовать как минимум столько же, сосуществуя с различными формами HBM (памяти с высокой пропускной способностью), используемой в основном в центрах обработки данных и продуктах искусственного интеллекта. Но в какой-то момент, даже при пропускной способности до 160 Гбит / с на 32-разрядный чип, даже GDDR7 в конечном итоге потребуется заменить — и инженеры, вероятно, уже обсуждают способы увеличить пропускную способность для того, что будет дальше.
Но прямо сейчас мы с нетерпением ожидаем появления первой волны видеокарт, оснащенных GDDR7. Благодаря большему объему памяти и гораздо более высокой пропускной способности GDDR7 обеспечит еще более высокие уровни вычислений на GPU. Они должны появиться этой осенью, если все пойдет по плану.