AMD presenterar HBM-minnet i Radeon "Fiji"

AMD presenterar HBM-minnet i Radeon "Fiji"

Efter snart sju år med GDDR5-videominne är det dags för nästa stora skifte. Efterträdaren stavas High Bandwidth Memory och är först ut med AMD:s kommande Radeon-flaggskepp.

Sommaren 2008 lanserade AMD Radeon HD 4870 – världens första grafikkort med GDDR5-minne. Minnesstandarden innebar ett signifikant bandbreddslyft jämfört mot åldrande GDDR3 och har sedan introduktionen utvecklats till att erbjuda allt högre klockfrekvenser och därmed också bandbredd.

Senaste nytt om GDDR5 är att SK Hynix nått ett genombrott genom att erbjuda kapslar med standardfrekvensen 2 000 MHz (8 000 MHz effektivt). Detta kommer dock inte utan nackdelar i form av ökad strömförbrukning, där minnet gör ett allt större anspråk i takt med att AMD och Nvidia pressar gränserna.

AMD-HBM-Fiji-2.jpg
AMD-HBM-Fiji-3.jpg

En annan nackdel som gäller GDDR5, men också företrädare som GDDR3, är att de separata minneskapslarna inte blir mindre och att många behövs för att nå den höga bandbredd som efterfrågas. Exempelvis omgärdas grafikprocessorn Hawaii i Radeon R9 290X av inget mindre än 16 stycken GDDR5-kapslar, någonting som har direkt inverkan på möjligheten att krympa grafikkortets fysiska storlek.

AMD-HBM-Fiji-4.jpg
AMD-HBM-Fiji-5.jpg
AMD-HBM-Fiji-6.jpg

Historiskt har integration av komponenter på samma kisel som processorn löst liknande bekymmer, men just minne är för kostnadsineffektivt. Här kommer HBM – High Bandwidth Memory – in i bilden och ännu en gång är AMD först ut med att dra nytta av en ny minnesteknik.

AMD-HBM-Fiji-7.jpg

Konceptet skiljer markant från tidigare lösningar. Istället för att montera minnet på kretskortet (grafikkortet) placeras kapslarna tätt intill grafikprocessorn via en så kallad interposer eller "mellanlager". Det här är så nära det är möjligt att integrera två komponenter utan att de tillhör samma krets.

Innan fördelarna dras lösningen med en nackdel. Mellanlagret är i sig en bit kisel med ledningsbanor, någonting som drar upp priset och i alla fall på kort sikt gör att tekniken inte lämpar sig prispressade lösningar. Utöver detta är dock fördelarna många jämfört mot dagens GDDR5.

AMD-HBM-Fiji-8.jpg

AMD trycker på att den nära integrationen gör det möjligt att använda en väldigt enkel minneskontroller med avsevärt mindre brusreducerande logik än tidigare. Det här leder i sin tur till att mer utrymme frigörs för kraftfullare processorer med fler beräkningsenheter och högre klockfrekvenser.

AMD-HBM-Fiji-10.jpg
AMD-HBM-Fiji-14.jpg

Minnestekniken ska också drastiskt sänka strömförbrukningen mot GDDR5, som i AMD:s tester levererar 10,66 GB/s per förbrukad watt med ett Radeon R9 290X, som har en minnesbandbredd på 320 GB/s. Med andra ord står minnet för 30 watt av grafikkortets totala strömförbrukning, och det räknar inte med grafikprocessorns minneskontroller. Jämfört mot en ännu ospecificerad HBM-baserad lösning stiger energieffektiviteten flerfaldigt för att erbjuda minst 35 GB/s per förbrukad watt.

Grunden för tekniken är staplat minne enligt konceptet through-silicon via (TSV), där minneskretsarna produceras med fysiska hål som fylls av ledande material. Det här skapar vertikala ledningsbanor när kretsarna sammanfogas. Fördelen är att det krävs lägre spänning för att skicka signaler mellan kretsarna, vilket ger lägre strömförbrukning och därmed mer utrymme för högre prestanda.

Bilderna visar att HBM-minnet är avsevärt högre än processorn, någonting som skulle kunna försvåra kylningen. Det är dock viktigt att ta presentationsbilderna för vad de är – illustrationer. AMD:s Joe Macri berättar att kiselplattorna (eng. wafer) för minneskretsarna mäter in på enstaka hundra mikrometer i tjocklek, vilket gör att slutprodukten inte blir särskilt hög.

AMD-HBM-Fiji-9.jpg

I första generationen HBM, kallad HBM1, är fyra kretsar staplade ovanpå varandra. Varje har två 128-bitars IO-anslutning, för en massiv bussbredd på 1 024 bitar per minneskapsel. Till detta hör spänningen 1,3 V och en klockfrekvens på 500 MHz (1 000 MHz effektivt), för en bandbredd om 128 GB/s. I AMD:s egna illustrationer ackompanjeras processorn av fyra HBM-kapslar, vilket alltså motsvarar 512 GB/s via en ultrabred 4 096-bitars minnesbuss.

AMD-HBM-Fiji-11.jpg
AMD-HBM-Fiji-12.jpg

Det sista problemet HBM löser är att tidigare tekniker som GDDR5 tar upp mycket plats fysiskt. Varje kapsel erbjuder samma mängd videominne som fyra stycken GDDR5-minneskapslar, samtidigt som varje HBM-modul är mindre. För AMD:s ännu ospecificerade HBM-baserade produkt innebär det en halvering i utrymme för grafikprocessor och minne jämfört mot Radeon R9 290X, någonting som i alla fall på pappret borgar för mindre grafikkort även i det yppersta prestandasegmentet.

AMD vill inte gå in på några närmare detaljer om den kommande produkten med HBM, utan avslöjar endast att det handlar om ett grafikkort. Minnestekniken är dock inte exklusiv den typen av produkter, utan kan även användas i exempelvis mer påkostade APU-kretsar med integrerad grafik i det övre mellansegmentet.

Kommentarer till artikeln

41 debattinlägg

Skicka en rättelse
8

Yami by Zoyadog

Med ett redan läckert yttre i härdat glas har "zoyadog" utöver mandala-inspirerade mönster fokuserat på ett konstverk invändigt, med hennes tredje stora projekt – Yami. Läs mer

93

Bland datorer, drakar och nördar: Kyffens "hörna"

Det finns gallerier och så finns det gallerier. Den som hängt på SweClockers länge minns kanske drakälskaren Kyffen, brorsan och den där datorhörnan, som för snart sex år sedan gjorde succé. Läs mer

74

Test: Radeon RX 580 från Asus och MSI

Det blir ytterligare en batalj i mellanklassen när Asus och MSI äntrar testlabbet med sina varianter av Radeon RX 580, med allt ifrån fläskiga kylare till fabriksöverklockning på menyn. Läs mer

72

Bugg i Windows 7 och Windows 8 kraschar datorn via webbläsaren

En nyupptäckt sårbarhet i Windows Vista, Windows 7 och Windows 8 gör att webbplatser kan utnyttja hur operativsystemet läser av vissa typer av filer för att krascha systemet. Läs mer

44

Ubisoft tillkännager Far Cry 5 – lanseras februari 2018

Kort efter att Ubisoft meddelat att en ny del i Far Cry-serien är på gång avtäcker de nu spelet officiellt. Den nya delen får namnet Far Cry 5 och utspelar sig i Montana i USA. Läs mer

1

Fulkultur om den nördiga musiken

I det senaste avsnittet av Fulkultur fördjupar sig panelen i vad som egentligen är nördig musik, och delar med sig av egna musiknördiga minnen. Läs mer

10

Sapphire lanserar utbytbara tillbehör för grafikkort i Radeon RX 400- och 500-serien

Grafikkortstillverkaren Sapphire lanserar tillbehörsserien Nitro Gear, vilken innefattar utbytbara höljen, täckplåtar och fläktar för ett flertal av företagets grafikkort. Läs mer

23

Fractal Design introducerar den budgetorienterade chassiserien Focus G

Fractal Design tar sikte på prismedvetna entusiaster med chassiserien Focus-G, där två modeller för formfaktorerna ATX och Micro ATX ska erbjuda en god byggupplevelse i instegssegmentet. Läs mer

41

Intel tillkännager planer om Thunderbolt 3 som öppen standard

Efter åratal av exklusivitet går Intel ut med att de planerar släppa protokollet Thunderbolt fritt under 2018, i syfte att bredda användningen av gränssnittet. Läs mer

17

Zotac avtäcker Geforce GTX 1080 Ti Mini

Efter att de tidigare tidigare under året lanserat en krympt version av Geforce GTX 1080 följer nu Zotac upp detta med Geforce GTX 1080 Ti Mini, vilket är det minsta av sitt slag på marknaden. Läs mer

8

Häng med SweClockers på Birdie 27

Det är fullt LAN i Uppsala när andrika Birdie går av stapeln, med allt från gaming till datormodding. SweClockers är på plats med kameror i högsta hugg. Läs mer

17

Testpilot: Adata Ultimate SU900 256 GB

NVMe och PCI Express lagring är på framtåg men än är inte SATA-enheterna ute ur leken. Testpiloten David Kvist tar sig en närmre titt på Adatas mellanklassare Ultimate SU900. Läs mer