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.

Skicka en rättelse
50

Det här är Google Pixel 4 och Pixel 4 XL

Som väntat avtäcktes Googles nya radarpar i Pixel 4-familjen. Paradnumren denna gång är 90 Hz-skärmar och radar-baserad kontrollmetod. Läs mer

5

Smarta hemmet expanderas med Google Nest

Omdöpta Nest Mini får bättre ljud och ljudupptagning, och Google Wifi kan täcka en större del av ditt hem. Läs mer

31

Google Stadia får lanseringsdatum

Under hösten vill Google förändra spelindustrin för gott med den strömmande tjänsten Stadia. På evenemanget "Made by Google 19" avtäcks till slut när det släpps. Läs mer

5

Högfrekvent skärm och optiska brytare i Razer Blade 15 Advanced

Den tunna bärbara speldatorn Razer Blade 15 utökas med en modell där tangentbordet utrustas med optiska mekaniska brytare. Läs mer

33

Spela 2 500 DOS-spel hos Internet Archive

Den enorma samlingen PC-klassiker finns fritt tillgängligt hos internetarkivet och kan spelas direkt i webbläsaren. Läs mer

94

Intel fimpar 10 nanometer för stationärt – går direkt till 7 nanometer

Det har länge talats om att entusiaster kan få vänta länge på faktiska nyheter från Intel, något som stärks i en ny rapport. Processorjätten dementerar uppgifterna, men uttalandet är otydligt. Läs mer

44

Tygchassit "Alice" senast ut från In Win

Utöver möjligheten att byta motiv ska In Wins nya Alice-chassin även bjuda på enkel installation och gott luftflöde. Läs mer

29

Testpilot: Phanteks Eclipse P400A – mesh är det nya svarta

Välkända Phanteks tar omtyckta Eclipse P400 och uppdaterar denna med RGB-fläktar samt perforerad front. Testpiloten Daniel "Dinoman" Ördén tittar närmare på nya Eclipse P400A. Läs mer

75

Nvidia ger ray tracing till klassiska speltitlar

Nvidias spelstudio Lightspeed rekryterar till projektet RTX Remaster, som ska ge klassiska PC-spel stöd för ray tracing. Läs mer

68

Undersökning: SweClockers säljare frågar

För att SweClockers ska frodas behöver de goa göteborgarna på "SäljClockers" din hjälp! Besvara några korta frågor och för all del – in i kommentarerna! Läs mer

145

Svensk lag ska stoppa kinesiskt 5G

En ny lag ska stänga ute kinesiska 5G-aktörer från den svenska infrastrukturen. Enligt uppgifter är siktet inställt på Huawei. Läs mer

12

AMD Ryzen 5 3500 smygs ut i Sverige

Den mest prisvärda Zen 2-processorn hittills hittar ut i en HP-dator hos Komplett och har sällskap av styrkretsen B550A. Läs mer