HBM2 ve HBM3: PERFORMANS KARŞILAŞTIRMASI 2022

Yeni nesil HBM burada ve HBM2 ile HBM3 savaşı sunuluyor. Bu iki bellek revizyonu hakkında daha fazla bilgi edinmek istiyorsanız, sizi hem HBM belleğinin ne olduğunu göreceğimiz hem de HBM3’ün yeniliklerini ve HBM2’ye göre avantajlarını analiz edeceğimiz bu makaleyi okumaya devam etmeye davet ediyorum.

HBM bellek nedir?

hbm bellek özelliği

Adından da anlaşılacağı gibi ve bu belgede sunulduğu gibi, HBM belleği daha yüksek bellek bant genişliği sunar. Bellek, yüksek hızlı, düşük güçte işlemler elde etmek için geniş arayüz mimarileri kullanır. HBM DRAM, dağıtılmış bir arabirim aracılığıyla ana bilgisayar bilgi işlem kalıbına sıkı bir şekilde bağlanır. Tipik olarak, HBM bellek yığınları, tek çekirdekli kalıplar üzerine yığılmış dört 4DRAM kalıbından oluşur.

Yüksek bant genişliğine sahip bellekte dört kalıptan (4-Hi) oluşan bir yığın, 1024 bit genişliğinde toplam sekiz kanal için her kalıpta 256 bitlik iki kanala sahiptir. Yüksek Bant Genişliği Belleği (HBM) yongaları, başlangıçta tasarlandıkları Grafik Çift Veri Hızı (GDDR) belleğine kıyasla boyut olarak küçüktür. Yüksek bant genişliğine sahip bellek (HBM), başlangıçta Samsung, AMD ve SK Hynix tarafından üretilen yığınlanmış eşzamanlı dinamik rastgele erişimli bellek (SDRAM) için yüksek hızlı bir bellek arabirimidir. Ağustos 2016’daki Hot Chips’te hem Samsung hem de SK Hynix, yeni nesil bellek teknolojisi olan High Bandwidth Memory’yi duyurdu.

AMD’ye HBM vizyonunda yardımcı olmak için bellek endüstrisi ortaklarını, özellikle de 3D yığın bellekte önceden deneyime sahip Koreli firma SK Hynix’i ve aracı endüstri ortaklarını (Tayvanlı firma UMC) ve ambalaj endüstrisini (Amkor Technology ve ASE) getirdiler. ). HBM, Yüksek Bant Genişliği Belleği anlamına gelir ve AMD’nin bazı GPU’larında (GPU’lar olarak da bilinir) ve ayrıca sunucuda bulunan 3B yığılmış Dinamik Rastgele Erişimli Bellekte (DRAM) kullanılan bellek arabirimi türüdür. , yüksek performanslı bilgi işlem (HPC) ve ağ ve istemci alanları. Sonuç olarak, HBM, günümüzün iyi oyun grafik kartlarının çoğunda kullanılan GDDR belleğinden çok daha yüksek bant genişliği ve daha düşük güç tüketimi sağlamak üzere tasarlanmıştır. Geleneksel DDR RAM ile karşılaştırıldığında, HBM, kanal başına 128 bit genişliğinde verisiyle, kalıp başına 8 kanal başına yaklaşık 256 GB/sn’lik çok daha yüksek bir bant genişliği sunar.

HBM bellek, daha önce kullanılan GDDR5’e kıyasla performans ve güç verimliliği açısından üstündür ve büyüyen yüksek bant genişliğine sahip bellek pazarı için bir fırsat sunar. Yüksek bant genişliği ve düşük gecikme süresi özellikleri, oyun ve grafikler oldukça öngörülebilir ve kendi içlerinde yüksek düzeyde eşzamanlılık görevleri olduğundan, HBM’nin GPU belleği olarak çok uygun olduğunu belirtir. Kısacası, yüksek bellek bant genişliği, sistemdeki birden çok cihazı ve ayrıca çekirdek başına bilgi işlem birimlerini verilerle birlikte tutmak için kritik öneme sahiptir. Göreceli olarak yüksek DDR ve GDDR oranlarında bile, birçok AI algoritması ve sinir ağı, tekrar tekrar bellek bant genişliği sınırlamalarıyla karşılaşır.

Bazı oyuncular, HBM’nin DDR/GDDR’den çok daha yüksek bant genişliğine sahip daha yüksek hızlı bir bellek olduğunu bilmelidir. HBM sadece bu bellek bant genişliği duvarına bir çözüm sunmakla kalmıyor, aynı zamanda araya giren katmanların yakınlığı ve 3D mimarisi sayesinde sırasıyla daha yüksek performans ve daha küçük form faktörleri sunuyor.

HBM2 Özellikleri

İkinci nesil yüksek bant genişliğine sahip bellek, HBM2, ayrıca yığın başına sekiz adede kadar kalıp ve 2 GT/s’ye kadar hızlarda çift pimli aktarımlar belirtir.

HBM2 standardı, pin başına 3,2 GBps’ye, yığın başına maksimum 24 GB’ye (yığın başına 12 kalıp üzerinden kalıp başına 2 GB) ve 8 kanallı ayrılmış 1024 bit bellek arabirimi üzerinden teslim edilen maksimum 410 GBps çıktıya izin verir. her yığın. Her HBM2 yığını daha büyük, ayrılmış 1024 bitlik bir arabirime sahiptir ve bellek cihazlarının nispeten daha düşük saat hızlarında çalışmasına ve yine de muazzam performans sağlamasına olanak tanır. Bellek arabirimi 1024 bit genişliğindedir ve bu, tek bir yığında 256 GB/s bellek bant genişliğine neden olabilir. Bu arada HBM2, daha düşük gecikme süresi avantajına sahiptir, bu da onu düzinelerce çekirdeğe sahip ancak bir grafik kartı olmayan sunucu CPU’ları için mükemmel kılar ve çip başına bir tane olmak üzere 8’e kadar farklı bellek kanalına sahiptir.

Bu, daha yüksek bant genişliği kapasitesi sayesinde GDDR6 için daha az doğrudur, ancak yine de HBM2’nin avantajlı olduğu kullanım durumları vardır.

Gelişmeler açısından, HBM2’nin daha yüksek bant genişliğinin yanı sıra daha yüksek bellek hızları sunması bekleniyordu. Elbette HBM2, veriyolunun genişliği boyunca GDDR6’dan çok sayıda yığında daha iyi ölçeklenebilir ve bu da daha büyük HBM2 topolojilerini bant genişliği açısından GDDR6’dan bağımsız olarak bellek yongalarından çok daha önde yapar. Karşılaştırma için, 14 Gb/sn’de çalışan 256 bit genişliğinde bir GDDR6 bellek veriyolu, toplam 448 GB/sn bant genişliğine ulaşabilir; bu nedenle, bireysel bir HBM2 yığını biraz geride kalıyor. Bellek bant genişliği açısından HBM2’den daha yavaş olmasına rağmen, GDDR6, HBM2’den çok daha ucuzdur, bu da onu geleneksel grafik kartları için iyi bir seçim haline getirir; bu nedenle AMD, FURY ve VEGA serisi grafiklerinde HBM ve HBM2’yi kullandıktan sonra NAVI GPU’larında GDDR6’ya geçti. kartlar.

Gelişmiş HBM’ler

Yüksek Bant Genişliği Belleği, piyasada zaman içinde ortaya çıkan çeşitli iyileştirmelere sahiptir, bunlar:

  • HBM2E: 2018’in sonlarında JEDEC tarafından, daha yüksek kapasite ve bant genişliğine sahip olacak HBM2’ye yükseltme olarak tanıtıldı. Spesifik olarak, yığın başına 307 GB/s’ye kadar veya aynısı 2,5 Tbit/sn’ye kadar destekler.
  • HBMnext: 2020’nin sonlarında Micron, başlangıçta HBM3 olarak önerilen başka bir standart olan HBMnext olarak bilinen HBM2E’ye bir güncelleme sundu.
  • HBM-PIM: 2021’in başlarında Samsung tarafından tanıtıldı. DRAM’e gömülü AI motorları sayesinde büyük ölçekli veri işlemeyi artıran, belleğin kendisinde AI bilgi işlem yeteneklerine sahip yeni bir gelişme.

HBM3 Özellikleri

HBM3 RAMBUS bellek alt sistemi, veri pini başına 8,4 Gbps’ye kadar veri hızını destekler. Birden fazla bellek kanalıyla HBM3, kalıp başına daha büyük DRAM yığınlarının yanı sıra daha ayrıntılı erişimleri destekleyebilir. Bellek arabirimi hala 1.024 bit genişliğindedir ve tek bir HBM3 yığını 819 GB/sn çıktı sağlayabilir.

32 Gb yüksekliğinde 12 cihazdan oluşan bir yığın, 48 GB HBM3 DRAM cihazıyla sonuçlanır. 8 bit/1 bayta bölünmüş, ana işlemci ile bireysel HBM3 DRAM aygıtları arasındaki olası bant genişliği saniyede 819 gigabayttır (GB/sn). HBM3 bellek çubukları 6,4 GT/sn veri hızlarını destekler, bu nedenle tek bir yüksek bant genişliğine sahip bellek yığını 819 GB/sn’ye kadar veri sağlayabilir.

Gelecekte, kapasite açısından, birinci nesil HBM3 belleğin, mevcut nesil karşılığı olan HBM2E belleğe çok benzemesini bekliyoruz. Sırasıyla 8-Hi ve 12-Hi yığını sunan bu, en azından SK Hynix için, birinci nesil HBM3 belleğinin yoğunluk bakımından son nesil HBM2E belleğiyle aynı kaldığı anlamına gelir. Anandtech’ten Ryan Smith’e göre, SK Hynix’in birinci nesil HBM3 belleği, SK Hynix’in en yeni nesil HBM2E belleğiyle aynı yoğunluğa sahip, yani yeni nesil donanımlarının genel depolama kapasitesini artırmak isteyen cihaz satıcıları, 12 katmanlı bellek kullanmak zorunda kalacaklar. Şimdiye kadar genellikle kullandıkları 8 katmanlı yığınlarla karşılaştırıldığında, kalıp başına. JEDEC’e göre, 4 GB (8 Gb yükseklik) ile 64 GB (32 Gb yükseklik) arasında değişen daha geniş bir yoğunluk aralığı mevcuttur ve birinci nesil HBM3 bellek cihazlarının buna dayalı olması beklenmektedir. katmanlar.

HBM3 standardı, SK Hynix’in geçen yıl açıklanan HBM3 DRAM tasarımına karşılık gelen JEDEC’e göre, cihaz başına 819 Gbps bant genişliğine eşit olan 6,4 Gbps’ye kadar, HBM2 nesil parçalardan pin başına iki kat daha yüksek verim sağlamak üzere tasarlanmıştır. . Bellek bant genişliği, bilgi işlem performansı için önemli bir sürücüdür, bu nedenle standartların gelişiminin hızlandırılması gerekir ve HBM3 yeni bir karşılaştırma ölçütü temsil eder. SK Hynix’in iddia ettiği veri hızlarında bu, tek bir HBM3 yığınının 819 GB/saniye bellek bant genişliğine ulaşabileceği anlamına gelir. SK Hynix, kendi ultra hızlı HBM3 belleğini sağlayacak.

HBM2 vs HBM3

Son olarak, HBM2 ile HBM3 arasındaki farkları görmek için, size hepsinin özetlendiği bu tabloyu gösteriyorum:

Karşılaştırmalı HBM Spesifikasyonları HBM1 HBM2 HBM3

Kalıp başına yoğunluk 2 GB 8 GB 16 GB Pim başına maksimum hız 1 Gbps 2 Gbps 6,4 Gbps Yığınlanmış yonga sayısı 4 2/4/8 4/8/12/16 Yonga başına bant genişliği 128 GB/sn 256 GB/sn 819 GB/ s G/Ç arayüzü CMOS CMOS Düşük voltaj arayüzü Tüketim GDDR5 ve GDDR5X’ten daha düşük HBM’den daha düşük — Üreticiler Hynix, Samsung, Nvidia Samsung, Hynix Samsung, Hynix,… Görünüm Cube Cube Cube Bu grafik kartı modellerinde kullanılır Radeon R9, Fury X, Radeon Pro Duo Nvidia Tesla P100, Nvidia Quadro GP100, Radeon Rx Vega 56, Radeon Rx Vega 64, Nvidia Titan V, AMD Radeon VII —

Piyasadaki en iyi grafik kartlarını okumanızı öneririz. Artık HBM belleği hakkında biraz daha bilgi sahibisiniz. Yorum yapmayı unutmayın!

Similar Posts

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *