Поиск по сайту Поиск

Знакомьтесь: High Bandwidth Memory (HBM). Что такое HBM-память и зачем она нужна?

Производители видеокарт постоянно находятся в поиске новых решений. В гонке за максимальную энергоэффективность и пропускную способность видеопамяти участвуют традиционная GDDR5 и новая HBM. Для чего понадобился новый вид памяти и почему не обойтись использованием GDDR5 вы узнаете в переводе статьи с портала bit-tech.

Память GDDR5 долгое время оставалась выбором №1 для самых высокопроизводительных решений. Сегодня её продолжают использовать в потребительских видеокартах, а также в игровых приставках PlayStation 4 и Xbox One X. Тем не менее с увеличением пропускной способности GDDR5 увеличился и уровень потребления энергии. Большой расход на подпитку памяти приводит к нехватке питания для самого процессора и падению производительности.

GDDR5 также препятствует дальнейшему уменьшению форм-фактора видеокарт. Интерфейс GDDR5 требует большого количества логики для достижения высокой производительности. Это съедает место на печатной плате. Достаточно большое пространство занимают и модули питания, которые должны справляться с большим энергопотреблением памяти.

Подобные проблемы GDDR5 могли бы быть решены за счёт уменьшения и интеграции компонентов в один чип. Однако не всё так просто: процессоры и DRAM настолько различаются по своему устройству и решаемым задачам, что их не удаётся реализовать на одном кристалле. Полупроводниковые пластины для процессоров очень дороги и не предназначены для использования в DRAM.

Требовалось найти более эффективное решение. Им стала базовая соединительная подложка (base logic die). Благодаря такой подложке графический процессор и DRAM являются единым чипом, сохраняя при этом необходимые производственные различия. Это позволило увеличить скорость передачи данных, уменьшить рабочие частоты и, как следствие, уменьшить энергопотребление устройств.

Новый тип памяти, названный  High Bandwidth Memory (HBM), обеспечивает высокую пропускную способность не столько за счёт частоты, как GDDR5, но и за счёт большей ширины шины. Это достигается путём использования трёхмерной компоновки: каждая интегральная схема памяти  располагается поверх предыдущей. Поэтому полупроводниковые пластины также должны быть и очень тонкими, порядка 100 микрон.

В одной сборке HBM-памяти из 4 слоёв шина в 1024 бит из 8 независимых 128-битных каналов. 1 ГГц частоты процессора обеспечивает пропускную способность в 128 ГБ/с. Важно, что по сравнению с GDDR5 для работы HBM-памяти требуется более низкое напряжение — 1,3 вольта.

Таким образом, HBM-память успешно решает две главные проблемы GDDR5: низкая пропускная способность на ватт и низкая пропускная способность на миллиметр печатной платы. Новый дизайн памяти является более производительным и потребляет гораздо меньше энергии. Так, пропускная способность чипа с 1 ГБ HBM-памяти в 4 раза выше, чем чипа с 8 гигабайтами GDDR5.

На основе HBM-памяти построены следующие модели графических карт NVIDIA: Tesla P100, NVIDIA Titan V, Quadro GP100, Quadro GV100 и Tesla V100, которая используется в нашей услуге «Облачные вычисления на GPU».

С оригиналом статьи вы можете ознакомиться на сайте bit-tech.

Google преодолевает барьер между человеческим и машинным переводом

Google преодолевает барьер между человеческим и машинным переводом

Нейронный машинный перевод (НМП) позволяет преодолеть многие недостатки традиционных систем перевода по фразам. Но в то же время нейронные модели...
Read More
6 трендовых доменов, которые можно зарегистрировать прямо сейчас

6 трендовых доменов, которые можно зарегистрировать прямо сейчас

Мы врываемся в этот прохладный июль с горячей подборкой актуальных и свободных доменов. Изучайте и регистрируйте понравившиеся! (далее…)
Read More
Свёртка в Deep Learning простыми словами

Свёртка в Deep Learning простыми словами

У многих слово «свёртка» ассоциируется со сложными и непонятными формулами. А ведь это одно из самых важных понятий в Deep...
Read More
Стэнфордский курс: лекция 1. Введение

Стэнфордский курс: лекция 1. Введение

Представляем курс «Свёрточные нейронные сети для визуального распознавания» (Convolutional Neural Networks for Visual Recognition) от инженерной школы Стэнфордского университета (Stanford...
Read More
ИИ скажет, что люди подумают о ваших фото

ИИ скажет, что люди подумают о ваших фото

Новый искусственный интеллект Photofeeler-D3 предсказывает первые впечатления людей от фото или видео. Теперь не придётся долго мучиться с выбором самой...
Read More
Да, это жёстко: история и перспективы HDD

Да, это жёстко: история и перспективы HDD

В этом материале вы узнаете краткую историю жёстких дисков, их устройство, преимущества и недостатки, а также ближайшие перспективы развития подобных...
Read More
Истина где-то рядом — ищем аномалии с Python. Часть 1: теория

Истина где-то рядом — ищем аномалии с Python. Часть 1: теория

Все мы время от времени наблюдаем аномалии в реальном мире. Это и необычная жара, и животные-альбиносы, и гетерохромия. Аномальные отклонения...
Read More
Хостинг для лендинга: как заставить сайт летать?

Хостинг для лендинга: как заставить сайт летать?

Классная посадочная страница должна приковывать взгляд и быть такой же эффектной, как синхронное приземление ступеней Falcon 9. Но даже самому...
Read More
Разработка новых полупроводников с помощью нейросетей

Разработка новых полупроводников с помощью нейросетей

Поиск и исследование новых химических соединений с большим числом неизвестных свойств во многом опирается на вычислительные методы. Применение подобных открытий...
Read More
На что способны антивирусы для сайтов

На что способны антивирусы для сайтов

Да-да. Вирусы — проблема не только пользователей персональных компьютеров и смартфонов, но и владельцев сайтов. Через заражённый ресурс злоумышленник может рассылать...
Read More