Компания Samsung анонсировала выпуск второй версии памяти типа HBM (High Bandwidth Memory), которую она развивает вместе с Hynix в первую очередь для будущих видеокарт и систем виртуальной реальности.

HBM2 по стандарту JESD 235a (изображение: pcgameshardware.de).
HBM2 по стандарту JESD 235a (изображение: pcgameshardware.de).

HBM2 производится по технологическим нормам 20 нм и обладает действительно высокой пропускной способностью – до 256 ГБ/с на сборку из четырёх чипов ёмкостью по одному гигабайту. Разница между чипами DDR(3/4) для оперативной памяти и специализированной видеопамятью (GDDR5/HBM/HBM2) именно в суммарной скорости передачи данных. Для сравнения: лучшие модули DDR4 в четырёхканальной конфигурации сегодня демонстрируют скорость до 100 ГБ/с.

С развитием программируемых шейдеров и вычислений общего назначения средствами видеокарт, топовые графические чипы стали в разы мощнее десктопных процессоров. К примеру, при вычислениях с плавающей запятой (FP32) AMD R9 Fury X на ядре Fiji демонстрирует 8602 Гфлопс. Однако современные задачи также требовательны и к видеопамяти. Основных лимита здесь два: её объём и пропускная способность.

Отличия GDDR5 и HBM (изображение: AMD).
Отличия GDDR5 и HBM (изображение: AMD).

Совсем недавно лучшие видеокарты были оснащены 8 ГБ GDDR5 с восьмиканальной схемой подключения. Эффективная частота в шесть-семь гигагерц и шина видеопамяти разрядностью до 512 бит многим казались избыточным решением даже с учётом запредельно высоких требований современных игр. Такая мощь могла потребоваться разве что для 3D-моделирования, но на рабочих станциях обычно используется другая линейка графических ускорителей – более консервативные Nvidia Quadro и AMD FirePro.

Ситуация изменилась с появлением дисплеев (сверх)высокого разрешения – 4K и 8K, а также с развитием систем виртуальной реальности. Увеличенный размер кадра, высокая частота их смены и стереоскопические эффекты начали создавать слишком большой поток данных. Поэтому в R9 Fury X стали использовать вместо GDDR5 память HBM первого поколения. Она позволила повысить пропускную способность с 384 до 512 ГБ/с и устранить задержки ГП, связанные с ожиданием загрузки данных.

Преимущества памяти HBM (изображение: AMD).
Преимущества памяти HBM (изображение: AMD).

Анонсированная память HBM2 задаёт новые стандарты, увеличивая максимальный объём VRAM на одной видеокарте до 16 ГБ, а её суммарную пропускную способность – вдвое (с 512 до 1024 ГБ/с). Особо подчёркивается, что существенный рост производительности подсистемы памяти не сопровождается увеличением тепловыделения. Сказывается тонкий техпроцесс (20 нм) и низкое напряжение питания – HBM2 достаточно 1,2 вольта.

Сравнение DDR3, GDDR5, HBM и HBM2 (изображение: pclab.pl).
Сравнение DDR3, GDDR5, HBM и HBM2 (изображение: pclab.pl).

Крупнейшие производители графических решений объявили о планах использовать HBM2 в своих будущих продуктах. У AMD это будет архитектура Polaris, а у Nvidia –Pascal. Также память HBM2 поможет им эффективнее конкурировать с Intel на рынке мобильных и встраиваемых графических решений. В прошлом году Intel отвоевала изрядную долю после того, как последние поколения HD Graphics стали оснащаться памятью типа EDRAM.

Помимо видеокарт и VR-систем, память HBM2 может применяться для повышения производительности любых устройств, обрабатывающих большие потоки данных – мультимедийных и встраиваемых систем, активного сетевого оборудования, кластеров и энергоэффективных серверов.