AMD: HBM-Speicher für künftige Radeons

Die Weiterentwicklung von Grafikkarten von AMD und Nvidia wird im Augenblick von einem Faktor beeinflusst, den die Hersteller nur wenig beeinflussen können: Der Auftragsfertiger TSMC der in beiden Fällen die Produktion der GPUs übernimmt, hat Schwierigkeiten damit die Chips in einer Strukturbreite von 20 nm zu fertigen, sodass die Tranistorenzahl auf gleicher Fläche nicht gesteigert werden kann. Doch es gibt noch andere Stellen an denen die Leistungsfähigkeit gesteigert werden kann. Etwa beim Speicher, den nun auch AMD ins Auge gefasst hat. Durch die Verwendung von HBM-DRAM-Modulen soll die Speicherbandbreite größer werden.

HBM steht für High Bandwith Memory und ist ein neuer Ansatz um die Speicherbandbreite zu erhöhen und gleichzeitig den Energiebedarf der Karte zu senken. Dabei ist die Idee einfach: Die einzelnen Speicher-Dies werden übereinander gestapelt. Die Leistung der einzelnen Dies steigt dadurch  zwar nicht, aber die Breite der Schnittstelle erhöht sich auf acht Kanäle mit einer Breite von 128 Bits pro Stapel. SK Hynix und AMD arbeiten seit nun mehr drei Jahren an dem HBM-Speicher und haben im Dezember letzen Jahres verkündet, kurz vor Erreichen der Serienreife zu stehen. JEDEC hat die Spezifikationen bereits in einem eigenen Standard fixiert.

AMD könnte die Technologie bereits bei einer seiner kommenden GPUs einsetzen, die noch einen weiteren Vorteil bringt: Wird einer GPU klassischer ein 6 Gb/s schneller DDR5-Speicher in einer Größe von 6 GB zur Seite gestellt, wird der Energieverbrauch zunehmend zu einem Problem. HBM ist dagegen deutlich sparsamer, weil er mit einer geringeren Spannung von 1,2 V statt 1,5 V betrieben werden kann. Außerdem können einfachere Controller verwendet werden, die nur ein Viertel von dem verbrauchen, was ihre aktuellen Pendants benötigen.

Um eine Speicherbandbreite von 512 GB/s zu erreichen werden derzeit 16 GDDR5-Chips benötigt, die jeweils eine Geschwindigkeit 8 Gb/s leisten und mit Hilfe eines 512 MB großen Interface angebunden werden müssen. Der Energiebedarf liegt dann bei etwa 85 W. Bei HBM werden dagegen vier Speicherstapel (mit jeweils vier Dies) mit einer Geschwindigkeit von 1 Gb/s über eine 1024 Bit breiten Schnittstelle angebunden; der Stromverbrauch bleibt dann bei unter 30 W.

Es bleiben also 55 W übrig, die an anderer Stelle für zusätzliche Leistungsgewinne - etwa durch die Steigerung des GPU-Takts - eingesetzt werden können. Die Frage ist also nur noch, wann die Technologie bei den Radeon-Grafikkarten zum Einsatz kommt, und an dieser Stelle kursieren unterschiedliche Informationen: Laut Videocardz könnte HBM-Speicher bei der Radeon R9 295X (nicht X2) genutzt werden, einer Auffrischung der aktuellen R9 290X. Hynix dagegen hat auf dem letzten IDF in Shenzen eine Roadmap präsentiert, die HBM bei der kommenden GPU-Generation von AMD, Volcanic Islands 2.0, die Ende des Jahres erscheinen soll, in Aussicht stellt.

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2 Kommentare
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  • Big-K
    wenn AMD es dann noch schaffen würde den Speicher im multi-monitor idle betrieb nicht mehr hoch zu takten, könnte man sogar richtig Strom sparen
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  • Techniker Freak
    Wenn das dieses Jahr noch kommt wird das eine ganz schöne Klatsche für Nvidia die damit erst 2016 kommen wollen. Damit ergibt es auch mehr Sinn warum AMD keinen Refresh von Tahiti usw. gebracht hat, hätte nur Geld gekostet ohne einen nennenswerten Leistungsgewinn.
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