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HBM显存技术到底具有什么样的影响?
发布时间:2021-04-20        浏览次数:190        返回列表
相对于传统的GDDR5显存来说,HBM无疑是更加先进的,甚至可以说是未来高速存储的发展风向标!原因也很简单GDDR5经过这么多年的发展已然来到了一个瓶颈的位置,光靠频率提升来提供更大的显存位宽已经没有太大的空间,而这势必会反过来影响到GPU的性能发挥。
这张图除了规格对比之外,还能很清楚的看到HBM的实际结构,尤其是四层DRAM叠在***底的底层die之上,虽然AMD一直也没有给出HBM本体的具体制作过程(***的商业机密),但是不难想象4层绝不是HBM未来发展的极限,而随着层数的增加位宽势必还会迎来进一步的增加。
  
相反的,HBM通过打造高位宽低频率的显存,使得在提供比较大的显存位宽的基础上不需要那么高的频率,同样的4GB容量下HBM能提供的显存位宽为4096bit,比GDDR5的512bit高出8倍,这也是为什么HBM即便只有1GHz的等效频率也能***终实现大于GDDR5的显存带宽!而且这一个优势还会随着HBM显存后期频率方面的进一步提升而进一步加大。
除了性能潜力之外,实际工作频率还关系到另外一个非常重要的问题——较高频率带来的更大幅度的功耗提升,这也是GDDR5目前的***大瓶颈。而低工作频率使得HBM的每瓦下了率足足高出3倍,相信在HBM显存的位宽随着叠层数量的进一步增加还会有所增加,那时低频率的优势还会进一步加大!

2D到3D——半导体行业发展的必然趋势?
  
如果硬要说HBM显存技术中***重要的是什么,那***要算***基础的堆叠设计了,简单点说就是将传统的2D电路设计转变为立体的3D电路设计,充分利用所有的内部空间之余还能大幅减小基板的面积,从而也推进了SOC以及小型化的发展,可以说这***半导体行业发展的必然趋势。
其实在手机等小型移动端,半导体堆叠早就已经开始,不过形式上只是显存和处理器在封装之后再进行立体的堆叠,但是对于小型移动端寸土寸金的内部空间来说,两篇芯片的堆叠已经节约了大量的PCB面积,在PCB面积变小之后也能腾出更多空间来容纳电池等其他设备,从而获得更长的续航时间等其他能力。
反观DIY领域,其实Intel在CPU中也已经开始推行“3D晶体管”,也就是在微架构下的半导体3D化技术,虽然与芯片直接堆叠的效果相比没有那么明显,但是在制程不变的基础下可以在一定幅度内缩减芯片的面积,但是由于在频率和制程上没有太大的改变,所以在功耗上也没有太大的改变,也证明这种“伪3D化”不是***的解决方案。
  
AMD翻身就看这招?
其实在Fury首测发布之后,网友们看过之后***普遍的感受是失望,毕竟性能与原先曝光的反杀对手的成绩相差了太多。那么为什么会造成这种现象呢?看过Fiji核心的架构之后我们不难发现,对性能影响***大的核心采用的还是GCN架构,而且少量的改动也只是让GCN能用上HBM而已,所以结论也很明显:老旧的GCN架构已经拖了HBM后腿。
  
但即便如此,HBM的实力依然不容小觑,外媒Hardware.info***近就发现他们手头上的Fury在15.15催化剂和别家的不同,因为本来Fury的超频功能在***的CCC中只能调节核心和功率范围,而HBM显存的超频其实是默认封禁的,但是他们的版本居然可以进行调节!
然后经过多次尝试之后,他们将HBM显存的频率从默认的500MHz增加到了600MHz,也就是超频了20%了,同时核心频率也有小幅度的超频从1050MHz超到1145MHz(幅度大概9%)。随后在新3DMark的测试中成绩从14098分提升到了16963分,性能提升了20%,明显超过了核心的提升幅度,所以可以看出成绩的提升主要还是要归功于HBM的频率提升。
  
其实从AMD***给出的稿件中我们也可以看出FURY其实还是一款过渡性的产品,因为Fiji核心***重要的运算核心依旧采用的是上两代也采用了的GCN架构,所以与HBM的结合可以说是非常牵强的,而AMD下一步的计划也正是为HBM显存开发一款专门优化之后的架构,这样才能充分发挥两者的实力。

NV你怎么看?HBM没用?
NV显卡产品线当下主要采用的都是Maxwell架构,而Maxwell架构的其中一个特点就是多种优化之后对带宽的需求很小,那么HBM就算运用到Maxwell架构的产品上相信也不会有太大的差异,而且从目前来GPU的制程升级还未到来,Maxwell架构的生命力还十分旺盛,所以选择让AMD先试一下HBM这条路是否可行将会是更好的选择!

堆叠趋势即将横扫硬件领域?
在AMD发布FURY的当天,我们在技术交流会上也有就这个问题询问了HBM的开发人员,得到的回复也很明确,HBM的相关技术是完全可以应用到其他的领域的,如CPU等其他领域,但是就从目前Fiji核心的实际形态来看,硅基中介层的存在相对于HBM来说是必须的,因为HBM高速倍增之后的位宽同样需要线路方面的支持,而普通的PCB完全无法承受这种密度的线路设计,所以说硅基中介层可以说是这次HBM能获得成功的原因。
  
可以目前硅基中介层的形态来看,想要应用到硬盘以及内存等存储设备上并不现实,反倒是CPU的话HBM想对来说更加现实,但是无疑堆叠会成为硬件领域的新趋势,以后我们可能会发现SSD的容量几何倍数增长;亦或是单条1T的内存等等。
  
总结:HBM显存作为AMD这些年弱势以来的大反击,虽然在实际的产品上并未展现出与预期相符的性能表现,但是***算得上是硬件发展上的一个里程碑事件,而且已经埋下了下一代产品大跃进的伏笔,***值得期待!


 

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