DDR,GDDR,HBM的進化和區別


DDR就是雙倍速率。

  • 1600MHz的內存條為例,X64的位寬,帶寬就是:1600MHz*2倍速率*64bit/8/1000=3.2*8=25.6GB/s;
    • 8ChannelIntel ICX處理器為例,帶寬可以達到8*25.6GB/s=204.8GB/s
    • 8ChannelAMD ROME處理器為例,帶寬可以達到8*25.6GB/s=204.8GB/s
  • 1333MHz的內存條為例,X64的位寬,帶寬就是:1333*2倍速率*64bit/8/1000=2.666*8=21.328GB/s;
    • 6ChannelIntel SKL處理器為例,帶寬可以達到6*21.328GB/s=127.968GB/s

 

GDDR可以做到四倍速率。

  • 1750MHz的內存為例,單個顆粒X64的位寬,帶寬就是:1750MHz*4倍速率*64bit/8/1000=7*8=56GB/s
    • Nvidia Geforce GTX 1080 Ti為例,使用了11GBGDDR5X,內存時鍾是2750MHz4倍頻,內存頻率是11GHz,內存位寬是X352bit,那么內存帶寬為:2750MHz*4倍速率*352bit/8/1000=484GB/s
    • Nvidia Geforce RTX 2080 Ti為例,使用了11GBGDDR6,內存時鍾是3500MHz4倍頻,內存頻率是14GHz,內存位寬是X352bit,那么內存帶寬為:3500MHz*4倍速率*352bit/8/1000=616GB/s

優點是帶寬比較高,功耗比較低。

缺點是,適合並發,不適合隨機訪問;時序復雜,工藝要求高;不適合配合CPUCache line的讀取。

 

HBM雙倍速率,但是堆疊提高位寬。

2013年是HBM2016年是HBM2

優勢在堆疊,通過TSV和基底通信

每個die2128bit位寬的Channel

4層堆疊叫做4-Hi,帶寬可以達到4*2*128=1024bit

  • HBM500MHz的內存為例,單個顆粒的帶寬可達到:500Mhz*2倍頻*2Channel*128bit*4Die/8/1000=1GHz*1024bit/8=128GB/s
  • HBM2時鍾加倍,以500MHz的內存為例,單個顆粒的帶寬可以達到2*128GB/s=256GB/s

Nvidia Tesla V100S為例(GPUHBM之間使用硅中介進行2.5D的封裝)

應當是使用了4顆,帶寬為:1107MHz*2倍頻*4096bit/8/100=1113.568GB/s

HBM的優勢封裝比較小,堆疊設計。缺點是TSV工藝造成成本比較高。


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