Mohlo by GPU Pascal od Nvidie mít místo pamětí HBM zcela novou GDDR5X?

14. 10. 2015

Sdílet

 Autor: Redakce

Od příští generace grafických procesorů, založených na výrobních procesích s tranzistory typu FinFET, se čeká také přechod na novou technologii integrovaných pamětí HBM či HBM2. Nicméně s těmito je spojena i určitá nejistota, objevují se obavy, zda bude objem jejich výroby dostatečný, nebo zda ta či ona firma nebude mít problém je vůbec sehnat. Vzhledem k tomu velmi zajímavé zprávy se nyní objevily v některých hardwarových médiích: že totiž Nvidia možná HBM/HBM2 nenasadí, ale nebude to znamenat, že zůstane u stejných pamětí jako letos – prý totiž u GPU Pascal použije zcela nového následníka technologie GDDR5, paměti GDDR5X.

Tato zpráva se objevila na webu TweakTown a poté dalších, jejím zdrojem je nicméně německý 3DCenter.org. U GPU GP100, určeného pro výpočetní GPU Tesla, je asi HBM2 hotová věc, neboť Nvidia již několikrát přislíbila 3D paměti s propustností 1 TB/s, toto GPU ale nemusí přijít v generaci Pascal jako první a také nemusí být hned dostupné v herních grafikách. Podle TweakTownu by karty řady GeForce pro hráče – hypoteticky založené na nižším čipu GP204 – HBM2 mít nemusely, ale Nvidia by u nich místo toho použila nové paměti GDDR5X, které jsou výkonnější evolucí GDDR5.

Nvidia Pascal
Vizualizace GPU Pascal s pamětí typu HBM

GDDR5X má údajně umožnit dosáhnout propustnosti 448 GB/s stále při 256bitové sběrnici (na což by byl u GDDR5 třeba efektivní takt 14,0 GHz). Karta s tímto paměťovým subsystémem by tudíž měla velice slušnou propustnost pamětí někde mezi Radeonem R9 390/390X a Radeonem R9 Fury/Fury X. Na 1 TB/s dosažitelný s HBM2 na 4096bitové sběrnici (jako u čipu Fiji) by se to nechytalo, ale šlo by o velmi slušný skok nad schopnosti čipů GM204 i GM200.

Bohužel, skutečná pravděpodobnost, že Nvidia u Pascalu GDDR5X použije, je velmi nízká. Ačkoliv weby, které tuto zprávu převzaly, tento důležitý detail vynechaly, původní zdroj 3DCenter o ní vůbec nereferuje jako o nějakém „úniku“ nebo zákulisní informaci. Pokud jeho článek dobře čtu, o GDDR5X jen nezávazně spekuluje či upozorňuje, že by tyto paměti také mohly být použity coby alternativa. Reálně tedy pro to, že je Nvidia zvolila pro GP104 nebo jiný čip, nehovoří vůbec nic. Nejedná se tedy ani o „drb“, jak byla zpráva tu a tam označena.

 

GDDR5X – dvakrát rychleji než GDDR5 snadno a rychle

Nicméně když už kvůli této spekulaci (kterou špatné citování de facto proměnilo v kachnu) na tyto paměti přišla řeč, pojďme se na ně podívat podrobněji. Tuto technologii Micron skutečně nyní na podzim oznámil, což nám prve trestuhodně uniklo. Tato technologie má přinést vyšší propustnost než GDDR5, která v podstatě narazila na své limity. Zároveň má ale být technologicky hodně podobná, což výrobcům GPU usnadní její aplikaci.

Zdvojnásobení propustnosti u GDDR5X má být realizováno zvětšením objemu dat, které se při jednom přístupu přenesou, na dvojnásobek. GDDR5 používá tzv. 8n prefetch, kdy se při přístupu přenese osm 32bitových „slov“, tedy celkem 32 bajtů. U GDDR5X se použije 16n prefetch a přenesená šířka bude dvojnásobná, 64 bajtů. Díky tomu by výhledově GDDR5X mohla dosáhnout na dvojnásobnou propustnost – zatímco 8GHz GDDR5 má na jeden pin datové šířky (která je 32 bitů) rychlost 8 Gb/s, GDDR5X by dosáhla až 16 Gb/s. Pro začátek ale má být rychlost jen 10–12 Gb/s, tedy dvojnásobek GDDR5 na 5,0–5,5 GHz. Na oněch 448 GB/s, které TweakTown spekulativně přisuzoval Pascalu, by bylo třeba 14 Gb/s, tedy více, než s čím se u první generace GDDR5X počítá.

Slajd k pamětem GDDR5X od Micronu
Slajd k pamětem GDDR5X od Micronu

Jak přesně má být zdvojnásobení přenesených dat při zachované šířce sběrnice realizováno, se mi zatím nikde vyčíst nepodařilo. Stoupne patrně jen efektivní přenosový takt, nikoliv reálný, takže zatímco 7,0GHz GDDR5 má reálný takt 1750 MHz, u GDDR5X by pro 1750 MHz byl efektivní takt už těch 14,0 GHz. Stejnou sběrnicí by asi byl při stejné frekvenci tlačen dvojnásobek signálů. Ovládací protokol má ale údajně zůstat co možná stejný, aby se usnadnila implementace.

 

 

GDDR5X asi potkáte až později a v levnějších kartách

Tyto paměti mají být eventuálně standardizovány konsorciem JEDEC, takže posléze je možná budou vyrábět i další firmy kromě Micronu. Jejich formální odhalení má nastat až někdy příští rok, takže nevím, zda vůbec mohou být včas připravené na masové nasazení v grafických kartách generace Pascal. Podle Micronu by se sice nějaké produkty s nimi mohly objevit už v druhé polovině roku, ale by mohl být hodně optimistický odhad, navíc ona druhá polovina může řečí marketingu být listopad či prosinec.

Osobně bych si tipnul, že tyto paměti budou použity až nejdřív o generaci později, a to u levnějších GPU, u nichž se budou výrobci chtít vyhnout drahému 2,5D stackingu s křemíkovým interposerem, vyžadovanému u HBM. U Pascalu by se jednalo o hodně velké překvapení, zvlášť když Nvidia byla v posledních deseti letech při přechodu na nové typy pamětí konzervativnější než AMD (respektive ATi). To bylo pokud mě paměť neklame první s GDDR4 (Radeon X1950 XTX) i s GDDR5 samotnou (Radeon HD 4870).

WT100

Gigabyte Radeon HD 4870

Zdroje: TweakTown, 3DCenter.org, Tom‘s Hardware