GDDR5X显存技术规范出炉 或将成为A/N卡中端市场发力点

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去年10月，美光宣布将在未来向市场推出一款改进的gddr5内存gddr5。然而，它没有透露更多的细节，当时，即使是万能本身也不确定这项技术是否可行。

Magnum曾预计在2016年底开始大规模生产gddr5x视频存储器，它能否成功投入商业使用取决于amd和nvidia是否采用了它。然而，最近，jedec已经正式认可并发布了gddr5x的视频存储器技术规范，这可以显著增强这项技术的吸引力。

Gddr5x vs. gddr5hbm视频存储器已成为新一代高端显卡的标准之一，jedec已正式宣布jesd235a的技术规格，它带来了具有tb/s带宽和16/32gb超大容量的hbm2视频存储器。然而，hbm的问题是视频存储器的成本仍然很高，并且不可能在短时间内将其应用于所有的视频卡。

另一方面，虽然全新的gddr6已经投入研发，但由于各种技术和市场原因，无法在短时间内投入商业使用。

Gddr5x可以简单地理解为基于gddr5技术的扩展。毕竟，gddr5已经在显卡上使用了将近7年，而且技术相对成熟。如果视频存储带宽可以像hbm一样大幅增加，那么在理论上可以进一步提高性能。

因此，gddr5x选择双管齐下的方法来增加视频内存带宽。首先，它的总线已经从ddr(双倍数据速率)升级到qdr(四倍数据速率)。

sdr、ddr和qdr之间的数据传输速率差异需要解释。sdr(单数据速率)仅使用时钟信号的上沿来传输数据；Ddr(双数据多重性)利用时钟信号的上沿和下沿来传输数据，这意味着系统可以在相同的时间和相同的时钟频率下将数据传输速率加倍；Qdr(四倍数据速率)在ddr的基础上提供独立的写接口和读接口，从而实现sdr四倍的数据传输速率。

同时，gddr5x简单粗暴地将数据预取位宽从8位增加到16位，从而获得了更高的带宽，在初始阶段可以达到10-12gbps，随着进一步的研发，最高可以增加到16gbps。相比之下，gddr5最高只有7gbps。

传输速率的增加和视频存储位宽的增加相当于在提高车速的基础上拓宽车道数。

《国外媒体监测内幕》从技术标准层面分析了gddr5x和GD r5的差异，并在文章中提到使用GD r5x视频存储技术可能无法完美适应nvidia gpu。

因为16位数据预取的位宽意味着每次预取将包含64字节的数据，并且nvidia gpu使用32位标准，所以每当N个卡访问l2缓存时，dram将在l2缓存中获得两倍的数据量。

然而，为了保持与gddr5的兼容性并方便制造商升级，gddr5x视频存储器引入了一种称为“伪独立存储器访问”的新技术，这应该有助于解决这个问题。

Gddr5x没有解决gddr5x的核心缺陷。自从jedec正式宣布gddr5x的技术标准以来，amd和nvidia很可能在未来应用这项技术。鉴于hbm和hbm2大规模生产的技术难度，以及3d tsv三维硅穿孔技术不同于平面结构，业内许多人认为gddr5x实际上是一个更好的长期选择。

公平地说，rdram、larrabee和Itanium处理器太先进了，因为这些技术还不成熟，而且相对昂贵。事实也证明，这些先进的新技术已经被ddr内存、光栅和amd的x86-64所取代。

但是为什么hbm会有不同的结局呢？

原因是hbm和hbm2的改进不仅仅是提高存储带宽。这两项技术标准不仅大大降低了vram的功耗，还显著提高了视频存储器的性能。此外，hbm2提供的vram密度是gddr5x无法比拟的。

例如，1月19日，三星宣布业界首款基于hbm2技术的4gb dram存储颗粒已开始大规模生产。4gb hbm2封装下有缓冲芯片，其上有四个8gb(1gb) hbm2 dram芯片。

不仅如此，三星还计划今年推出8gb hbm2，使其容量翻一番，这样就可以满足高端显卡的需求，从而比gddr5节省95%的空电路板空间。

另一方面，氧化镁生产的gddr5存储器最高只能达到每片1gb。即使镁光灯将来可以升级到2gb，它仍然需要16个芯片才能赶上三星，而且所有的16个芯片都需要自己独立的跟踪路径，所以对物理面积的要求也是一个大问题。虽然gddr5x可以将信号电压降至1.35v，但仍不足以抵消芯片数量增加导致的整体功耗增加。

此图显示了ram在平面结构上无限叠加所带来的问题:gddr5x需要更多的芯片用于2d平面上的粒子叠加，同时还有一个技术瓶颈，这将进一步增加产热和功耗，最终的R&D和生产成本甚至不低于hbm2。以上幻灯片是amd在一次演讲中描述的，也适用于nvidia。

向中端市场发展迫在眉睫，但至少在近期，我们可能会看到一两家供应商开始使用gddr5x技术。在短时间内，amd和nvidia可以在gpu带宽vram缓冲区大小上获得实质性的改进。

尽管目前还不清楚hbm2、gddr5x和GD r5中的哪一个负责起起落落，但没有一家公司愿意放弃GD r5x带来的竞争优势。毕竟，携带gddr5x视频存储器可以有效缓解nvidia或amd在中端显卡中的带宽问题。