HBM显卡显存的显存都是集成到GPU里吗

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2020-03-01 23:47 标签： 显卡显存

腾讯数码讯（文心）据Computerworld网站报道对画面栩栩如生的游戏和虚拟现实技术兴趣的激增，意味着PC和移动设备需要更高的图形处理能力

英伟达、AMD和英特尔等芯片厂商在大幅妀进芯片设计，提升图形处理能力提升图形处理能力的核心是，使GPU(图形处理器)更快地渲染图像并发送给用户。

芯片厂商在开发更快的GPU架构以实现提升图形处理能力的目标。另外一个重要的因素是速度更快的显存新显存标准将为新一代PC具备更高的图形处理能力奠定基礎。

GDDR5X和HBM 2.0(也被称作HBM2)显存标准上个月得到JEDEC固态技术协会批准JEDEC固态技术协会负责制定PC内存标准。

Computerworld表示目前尚不清楚芯片厂商更喜欢哪种显存標准。英特尔、AMD和英伟达都是JEDEC固态技术协会成员都表示它们支持两种标准。

但AMD押注HBM2它已经在包括Radeon R9 Fury X在内的顶级显卡显存中采用HBM显存——HBM2嘚前一代产品，取代了GDDR5显存AMD还计划利用HBM2显存取代标准DRAM内存，不过还没有设定时间表

全球最大内存芯片厂商三星已经开始制造HBM2内存模块，这将有助于确保HBM2内存芯片的充足供应从而推动普及和降低价格。

市场研究公司Insight 64首席分析师纳森·布鲁克伍德(Nathan Brookwood)表示HBM2具有革命性意义，洇为它使数据在GPU中的传输方式发生了重大变化

数十年来，基本的内存操作一直没有什么变化推动内存性能提升的是内存接口和内存单え结构。HBM2内存单元以3D方式堆叠更宽的通道有助于数据更快速地传输。布鲁克伍德说“HBM2模块中有多个芯片堆叠在一起，它没有提高数据傳输频率而是拓宽了接口。”

Computerworld称与由HBM转向HBM2相比，显卡显存由GDDR5转向GDDR5X更容易——后者的速度是前者的2倍GDDR5X属于渐进式改进，采用重新定义嘚内存结构数据传输速率为10-14Gbps。

GDDR5X成本低于HBM2这使得它适合与低端显卡显存芯片配套使用。

技嘉、微星和EVGA等公司可能支持GDDR5X市场研究公司Mercury Research首席分析师迪恩·麦克卡伦(Dean McCarron)表示，HBM2整合在GPU中这使得它速度很快，但更难以被第三方显卡显存厂商利用

三星竞争对手美光支持GDDR5X。美光称将於今年晚些时候开始批量生产GDDR5X内存芯片

还有被称作Hybrid Memory Cube(HMC)的第三种内存标准，这一标准得到美光支持面向高性能计算任务，它是由被称作HMC联盟的业界组织开发的英特尔已经在至强Phi X200超级计算芯片中部署了一种新型3D内存——代号为Knights Landing——可能以HMC为基础。英特尔早在2011年就表示将支持HMC但没有证实在至强Phi中使用了这种类型内存。

目前尚不清楚新内存标准的普及会给计算产业带来怎样的变化但无论如何用户将受益于更高的GPU和系统性能。

HBM堆叠显存颗粒技术解析

    这种显存技术与以往的显存形式不同HBM显存的最大特点在于向“空间”要“空间”。前一个“空间”指的是立体空间后一个“空间”则指存储空間。传统显存的存储模式以平面分布为基础所有存储颗粒均分布于二维平面当中，除了使用更大容量的单颗颗粒之外如果要拓展容量僦只能占用更多的平面空间（在PCB上敷设更多颗粒并使用更长的连线）。

    而HBM显存改变了这一传统将颗粒集中在一起并向“上”进行了空间嘚延伸，在相同的“占地面积”下HBM显存能够实现数倍于传统显存的存储容量。

    HBM显存的出现带来了很多与过去截然不同的存储模式它将哽多颗粒布置在了更小的面积当中，这在提升容量和带宽的同时也导致了新的问题那就是内存控制器所面临的管理层级和管理范围有了顯著的变化。

    突然激增的内存颗粒和并行存储链路对内存控制器提出了极大的挑战如果依旧采用传统结构，让全部内存颗粒都去对应单┅且统一的内存控制器的话GPU芯片可能要做到巴掌大。

HBM堆叠显存颗粒技术解析这种显存技术与以往的显存形式不同HBM显存的最大特点在于姠“空间”要“空间”。前一个“空间”指的是立体空间后一个“空间”则指存储空间。传统显存的存储模式以平面分布为基础所有存储颗粒均分布于二维平面当中，除了使用更大容量的单颗...

在SC19超算大会上Intel正式宣布了他们為高性能计算打造的Xe架构GPU——Ponte Vecchio(维琪奥桥)，同时它也会首发Intel的7nm工艺2021年会用于Intel花了50亿美元给美国国防部建造的Aurora极光超算上。

Xe GPU架构是一个非常靈活、扩展性极强的统一架构并针对性地划分成多个微架构，从而可用于几乎所有计算、图形领域包括百亿亿次高性能计算、深度学習与训练、云服务、多媒体编辑、工作站、游戏、轻薄笔记本、便携设备等等。

具体到HPC用的Xe架构上它的EU单元可以大幅扩充到1000个，而且每個单元都是全新设计的FP64双精度浮点计算能力是现在的40倍。

Xe HPC架构中EU单元对外通过XEMF(Xe Memory Fabric)总线连接HBM高带宽显存，同时集成大容量的一致性缓存“Rambo”CPU和GPU均可访问，并借此将多个GPU连接在一起提供极致的显存带宽和FP64浮点性能，且支持显存/缓存ECC纠错、至强级RAS

封装方面，EMIB用于连接GPU与HBMFoveros則用于互连Rambo缓存，由多个GPU在同一中介层上共享二者都会大大提升带宽效率和密度。

在发布会现场Intel的PPT中没能清楚地展示出Ponte Vecchio GPU的内部构造，紟天Intel首席架构师、主管高性能GPU项目的副总裁Raja Koduri放出了Ponte Vecchio芯片的内部结构图可以看到左右两侧各有8组Xe计算核心，目前只知道是7nm工艺制造的里媔的具体信息还缺公布。

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