AMD的黎明之光!HBM显存技术解析
  • 鲲鹏
  • 2015年05月30日 16:57
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AMD的黎明之光

部署HBM显存对于AMD而言是相当明确而且重要的机会,它让AMD具备了多个非常有价值的突破节点。整个市场的格局,AN双方的竞争态势甚至是今后AMD逻辑架构的研发形式都将会因此而发生深刻的改变。

首先,在最直管的层面上,HBM显存能够带来远远超过当前GDDR5所能够提供的带宽上限,这无疑能够相当直观地提升AMD下代GPU在应对高分辨率以及高解析度材质时的性能表现。HBM显存还可以在同样的PCB面积占用量上实现翻倍甚至数倍的内存容量,而且并不会因此而导致功耗及发热的激增,这将大幅拉低存储体系的单位成本,同时减少对PCB面积的依赖。AMD下代旗舰显卡的“瘦身”,将会借由HBM显存的列装而完成。

AMD的黎明之光!HBM显存技术解析 AMD的未来希望——Fiji

接下来,源于大并行存储的特性,HBM显存需要引入了一级新的沟通机制,亦即独立于每一颗TSV颗粒最底层的Base Die,其上集成了能够管理整簇堆叠颗粒的芯片,这种二级存储管理机制的引入从本质上改变了GPU MC的结构设计。尽管显存位宽和容量均已激增,但基于堆叠显存的显存控制器的规模不仅不会如当下那样需要进行数倍的放大,甚至其整体规模和工作量还会有进一步的缩减。MC不再需要像现行结构这样直管所有DRAM以及地址,它只需要面向Base Die即可,对每簇颗粒当中各层DRAM的管理将由Base Die完成,工作模式的改变正是MC结构发生变化的最根本原因。

AMD的黎明之光!HBM显存技术解析 不同的封装形式能够进一步拓展堆叠内存的应用范围

以此为诱因,随着HBM显存的列装以及MC结构的大改,Base Die将带走相当一部分传统MC结构所进行的工作,原本核心内部的晶体管以及资源压力得以外泄,GPU架构的工作状态将发生很大的改观,传统的由后端工作所导致的能耗将会减少,GPU内部因此而获得了更多空间余量和资源余量。对于逻辑结构设计者来说,无论修改ALU团簇、任务管理机制以及cache等基本逻辑结构还是进一步放大运算单元规模都有了更充分的余地。

事实上这并不是AMD第一次拥有“以MC换资源”的机会,早在上代的Hawaii架构当中,AMD就曾经借由大幅改进MC单元的结构设计来缓解由D线压迫所导致的核心内部资源紧张问题。R9-290X的表现,可以说完全是由AMD在MC结构上的华丽转身所带来的。如今,更为彻底的一次转身的机会摆在了AMD面签,如果能够抓住并善加利用,AMD GPU架构的未来无疑将会拥有更多的希望。

AMD的黎明之光!HBM显存技术解析 Hawaii身上所体现的“取舍的艺术”便来自MC结构的改进

除此之外,HBM显存还能够通过减少互联线长明显降低了信号延迟,这将对显存体系的性能提升同样能产生推动作用。所有受延迟因素影响的逻辑运算单元都将会因此而面临新的提升。更大的内存带宽搭配更低的延迟不仅能够给CPU/GPU的更高效运算提供保障,还会深刻的影响逻辑结构的研发方向。未来一直两个产品周期内,我们将会因此而迎来CPU/GPU架构及性能的新一轮革命。

最关键的是,除了上述这些经由技术改变所直接导致的机遇之外,HBM显存的列装还带来了一个非常有趣而且积极正面的“隐性促进”——它再次唤醒了很多已经淡出显卡圈的玩家们的热情和关注。全新的显存形式可以说是近三年来最容易被人理解的重大技术革新,单纯从营造新鲜感和冲击感的角度来讲,HBM显存无疑是相当出色的,它所带来的提升直观而且贴近公众最容易理解的部分,即便它最终没有为AMD带来足够颠覆性的前进,光是再次唤醒大家对显卡的热情就够了。

AMD的黎明之光!HBM显存技术解析 新的革命,将从这里开始

毋庸置疑,HBM显存是一次显卡的重要革命,在经历了多年单纯的速度/频率/信号传输模式发展之后,显存终于从2维走向了3维空间,实现了存储模式的本质变化,我们甚至可以认为HBM显存是显存体系发展史上的“第一次直立行走”。可以预见的是,只要抓住这次机会,充分利用HBM显存所带来的各种有利要素,AMD肯定可以为自己的未来打开一扇明亮的大门。甚至整个显卡业界,都将会因此而迎来崭新的局面。我们衷心希望AMD能够充分利用这次机会,将我们再次带回显卡曾经的辉煌岁月。



文章出处:中关村在线

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