HBM-Speicher erschien zuerst in der AMD R9 Fury vor fast einem Jahrzehnt und war eine Konstante in mehreren Desktop-Grafikkarten bis zur Radeon VII, die mit mehr Schmerz als Ruhm verging. Seitdem vertragen sich die Gaming-Grafikkarten und der HBM2 überhaupt nicht mehr. Warum wird diese Art von Speicher nicht mehr verwendet und wie HBM2, GDDR6 und GDDR6X im Vergleich?
Oftmals kann eine Technologie auf dem Papier sehr gut erscheinen, aber am Ende ein riesiger kommerzieller Misserfolg sein, da eine zunächst wie eine großartige Idee erscheinende Idee eine Reihe von Problemen mit sich bringt, die auf den ersten Blick nicht erkennbar sind, aber während ihrer Umsetzung auftreten Entwicklung. . Einer dieser Fälle ist der HBM2-Speicher, der vor einigen Jahren einen Ersatz versprach GDDR5-Speicher bis in alle Ewigkeit. Wirklichkeit? GDDR6 wird am häufigsten in Gaming-Grafikkarten verwendet. Was als Ersatz versprochen wurde, wurde auf den Markt für Server verbannt, die sogenannte HPC-GPUs verwenden.
Technisch und auf dem Papier wird Ihnen jeder Systemarchitekt sagen, dass HBM2 ein besserer Speichertyp als GDDR6 ist. Wie kommt es also, dass es keine einzige AMD RX 6000 bzw NVIDIA RTX 30 verwenden, wenn es so gut ist? Das ist die Frage, die wir mit diesem Vergleich beantworten wollen, und zwar so, dass es für alle Leser verständlich ist.
Was sind HBM-Speicher und welche Vorteile bieten sie?
HBM-Speicher ist eine Art von RAM Speicher, der sich in den letzten Jahren in Grafikhardware für Rechenzentren und Server durchgesetzt hat. Wenn es jedoch um Grafikkarten für PCs geht, sind sie vom Markt verschwunden. Heute sind sie aus folgenden Gründen die beste verfügbare Speicherart:
- Es kann die erreichen gleiche Bandbreiten wie GDDR6 und sogar GDDR6X .
- Seine Latenz ist niedriger als bei GDDR6 und GDDR6X . Das macht es nützlich für Server-CPUs mit Dutzenden und sogar Hunderten von Kernen. Insbesondere solche, die mit spezialisierten Einheiten für maschinelles Lernen konzipiert sind. Also die sogenannte künstliche Intelligenz.
- Seine Der Stromverbrauch pro übertragenem Bit ist im Vergleich zu GDDR6 fast halbiert . Dies geschieht, um die Anzahl der Verbindungen zu erhöhen, wodurch sie mit niedrigeren Geschwindigkeiten und daher niedrigerer Spannung betrieben werden können.
- Jeder Speicherchip wird horizontal auf der gesamten Platine angezeigt, im Fall des HBM2 können wir Konfigurationen von 4 oder 8 Chips haben, einen über dem anderen und folglich vertikal . Was bedeutet, dass Der Platz, den sie am Ende einnehmen, ist viel geringer.
So funktioniert HBM-Speicher
Um die hohe Bandbreite, aber den geringen Stromverbrauch zu erhalten, den Sie benötigen, HBM-Sticks verwenden eine große Anzahl von Verbindungsstiften . Das Problem bei diesem Ansatz besteht darin, dass dies bedeuten würde, dass die Größe des Chips zunehmen würde, um jeden Pin mit dem entsprechenden Speicherchip zu verbinden. Und das nicht nur vom Grafikchip, sondern auch vom Speicher. Die Lösung? Nun, was Sie tun, ist, die Verkabelung nach unten zu schicken und ein zusätzliches Stück zu verwenden. Der sogenannte Interposer, der zusätzliche Kosten und Herstellungskomplexität hinzufügt.
So der Interposer ist ein zusätzlicher Kostenfaktor für den Prozess und erschwert die Montage des neuen Chips, Erhöhung der potenziellen Anzahl von Fehlern während der Montage. Nicht nur das, aber da HBM-Speicherchips gestapelt sind, ist es nicht so einfach, sie übereinander zu stapeln. Damit der Chip an der Spitze des Stapels mit dem Interposer kommunizieren kann, muss seine Verdrahtung vertikal durch die restlichen Speicherchips im Stapel verlaufen. Was wir nennen durch Kieselsäurewege oder TSV.
Stellen Sie sich zur Veranschaulichung einen Wohnblock vor, bei dem die Wasser- und Stromversorgung im Erdgeschoss liegt und auf alle Stockwerke verteilt werden muss. Nun, das Gleiche passiert im Fall von HBM-Speichern. Aus diesem Grund ist die Herstellung so teuer und ab dem Moment ist der Preis ein wichtiger Wert, der auf dem Verbrauchermarkt berücksichtigt werden muss. Dann opfert man die Platz- und Verbrauchsvorteile zugunsten geringerer Kosten.
Warum wird HBM-Speicher nicht in PC-Grafikkarten verwendet?
Bei der Frage des Preises müssen wir also berücksichtigen, dass ein normaler Benutzer nach der Hardware suchen wird, die ihm innerhalb seines Budgets immer die beste Leistung bietet. Das Vorteile des HBM2 ermöglicht es Ihnen, a zu bekommen Grafikkarte, die weniger Platz bietet und weniger verbraucht , aber innerhalb der Bewertungskriterien sind sie nicht das relevanteste Element. Was ist es dann? Offensichtlich derjenige, der in Ihren Lieblingsspielen die meisten Bilder pro Sekunde und die höchstmögliche Auflösung erzielt.
Stellen Sie sich vor, wir haben zwei identische Grafikkarten mit der gleichen GPU und gleicher Leistung, allerdings hat der eine teureren Speicher als der andere. Was ist los? Der Hersteller kann dem Endverbraucher eine dem Standardprodukt gleichwertige Variante des Produkts nicht zu einem höheren Preis verkaufen, wenn sie den Hauptnutzen, für den sie verwendet wird, nicht um einen erheblichen Vorteil erweitert. Mit anderen Worten, die Hersteller haben aus einem Grund aufgehört, HBM2 in ihren Gaming-Grafiken zu verwenden: Gewinnmargen.
Was ist GDDR6-Speicher und wie unterscheidet er sich von HBM2?
Der GDDR6 ist die sechste Generation von Dual-Data-Rate-Speicher, der sich auf die Verwendung für Grafikkarten konzentriert. Sie unterscheiden sich von herkömmlichem RAM dadurch, dass sie die Zugriffslatenz, die den Grafikchip nicht beeinträchtigt, im Austausch für eine hohe Bandbreite opfern, die beim Rendern von Grafiken unerlässlich ist. Mit anderen Worten, wir haben es mit einem Speichertyp zu tun, der ideal für die Verwendung in einer GPU, aber katastrophal für einen zentralen Prozessor ist. Deshalb sehen wir für unseren PC keine DIMM-Module mit GDDR6.
| Charakteristisch | HBM2 | GDDR6 | GDDR6X |
|---|---|---|---|
| Chips pro Einheit | 4 oder 8 | dank One | dank One |
| Kapazität pro Chip | 2 GB (bis zu 16 GB pro Laufwerk) | 1 oder 2GB | 1 oder 2GB |
| Busse | 1024 Bit | 32 Bit | 32 Bit |
| Kanäle | 8 (128 Bit pro Kanal) | 2 (16 Bit pro Kanal) | 2 (16 Bit pro Kanal) |
| Übertragungsgeschwindigkeit | Von 2 Gbit/s bis 2.4 Gbit/s | 12 bis 18 Gbit/s | 19 bis 21 Gbit/s |
| Anders | Benötigt Interposer | Bis zu 2 Einheiten teilen sich den Bus | Bis zu 2 Einheiten teilen sich den Bus /PAM4-Codierung |
GDDR6 , im Vergleich zu seinen Vorgängern ein Fortschritt, da sich jeder Chip wie zwei unabhängige Chips verhält, da jetzt jeder 16-Bit-Datenbus seinen eigenen Adress-/Befehlsbus hat. Mit anderen Worten, es handelt sich um Dual-Channel-Speicher und kann daher auf zwei Anfragen gleichzeitig reagieren. Der HBM2 hingegen hat den Vorteil einer geringeren Latenz, was ihn ideal für Serverprozessoren mit Dutzenden von Kernen macht, aber nicht für eine Grafikkarte, und er hat bis zu 8 verschiedene Speicherkanäle, einen für jeden Chip. die wir auf den Stack gelegt haben.
Der Vorteil von GDDR6 gegenüber HBM2 lässt sich in einem zusammenfassen, es ist viel billiger und seine weit verbreitete Verwendung hilft dabei . Wir sehen es nicht nur in PC-Grafikkarten, sondern auch in Videospielkonsolen. Wenn wir den Großteil der Produktverkäufe nach Speichertyp vergleichen würden, würden wir sehen, dass der Prozentsatz von HBM im einstelligen Bereich liegt.
Der GDDR6X, ein Vorgeschmack auf die Zukunft?
Mit dem Erscheinen der NVIDIA RTX 30, insbesondere in den leistungsstärksten Grafikkarten in diesem Bereich. Wir konnten das Erscheinen einer Variante des GDDR6 auf dem Markt beobachten, die als GDDR6X getauft wurde. Seine Funktionsweise basiert auf der Verwendung eines Typs von Kodierung namens PAM4 , wobei für jeden Datenpin anstelle der Werte 0 oder 1 die Werte 00, 01, 10 und 11 durch Spannungsänderungen gesendet werden.
Mit anderen Worten, es ist eine Möglichkeit, die Bandbreite zu erhöhen, ohne die Taktrate auf ein alarmierend hohes Niveau zu erhöhen und somit den Verbrauch zu senken. Das hat ermöglicht Geschwindigkeiten von bis zu 21 Gbit/s und die Aktivierung von Gesamtübertragungsgeschwindigkeiten, die zuvor nur mit einer 4-Stack- oder 4096-Bit-HBM-Konfiguration möglich waren. Das, wenn, mit einigen wirklich hoher Verbrauch . Die Geschichte ist wieder die gleiche. Obwohl GDDR6X ist weniger effizient als jeder andere HBM-Speicher , aber es ist wieder viel billiger. Was HBM dazu veranlasst hat, sich von High-End-GPUs zu verabschieden.
Der neue PCIe-Gen-5-Anschluss ist der Nagel im Sarg
Wir haben Ihnen bereits gesagt, dass eine der Stärken von HBM-Speicher im Vergleich zu GDDR6-Speicher der geringere Verbrauch ist. Ein Vorteil, wenn man den Leistungsgrenzen des Stromanschlusses zur Grafikkarte gefährlich nahe kommt. Vergessen wir das nicht 350 W Verbrauch sind seit Jahren die Grenze . Ein energieeffizienterer Speicher wie HBM machte also viel mehr Sinn.
PCI-Express-5.0-Grafikkarten bringen einen neuen Anschluss für bis zu 600 W Leistung mit. Das eliminiert die Notwendigkeit eines effizienteren Speichers . Mit anderen Worten: HBM2-Speicher wird in einer Gaming-Grafikkarte noch nutzloser. Da eines der Probleme, für die es ursprünglich erstellt wurde, verschwunden ist. Und ja, es wäre aus Umweltgründen viel besser, eine Energieart, die viel weniger verbraucht. Es ist jedoch das, was die Branchenteilnehmer beschlossen haben: den Verbrauch der Hardware zu erhöhen.
