隨著 PC 游戲的復(fù)雜性和流行度不斷提高，游戲玩家要求其高級(jí)顯卡具有盡可能高的性能，以實(shí)現(xiàn)流暢的動(dòng)畫(huà)、清晰的視覺(jué)效果、高幀率和實(shí)時(shí)光線追蹤，這是一種對(duì)逼真的光反射和電影效果至關(guān)重要的渲染技術(shù)。 在過(guò)去的十年里，科技行業(yè)已經(jīng)意識(shí)到，為這些游戲動(dòng)畫(huà)提供動(dòng)力的圖形處理單元 （GPU） 也非常適合人工智能 （AI） 等數(shù)據(jù)中心應(yīng)用以及高性能計(jì)算中的建模和可視化（高性能計(jì)算）。這是因?yàn)樵谶@些工作負(fù)載中卸載到 GPU 的數(shù)學(xué)和圖形計(jì)算類似于高級(jí)游戲中的 GPU 功能。

這些游戲、AI 和 HPC 應(yīng)用程序有什么共同點(diǎn)？它們嚴(yán)重依賴內(nèi)存性能。

這就是美光認(rèn)為有必要設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)和交付我們的GDDR6X 超帶寬解決方案的原因——這是世界上最快的獨(dú)立圖形內(nèi)存解決方案，也是第一個(gè)為系統(tǒng)帶寬提供高達(dá)每秒 1 TB （TB/s） 的系統(tǒng)帶寬的解決方案。

GDDR6X 的突破性性能

自 2006 年以來(lái)，美光的工程師和研究人員一直在探索將多級(jí)信號(hào)應(yīng)用于內(nèi)存接口并顯著增加系統(tǒng)帶寬。在獲得超過(guò)45 項(xiàng)專利后，美光率先在內(nèi)存中實(shí)現(xiàn)了四級(jí)脈沖幅度調(diào)制 （PAM4），為未來(lái)幾代顯存樹(shù)立了新的標(biāo)桿。美光內(nèi)存是第一個(gè)采用 PAM4 的生產(chǎn)內(nèi)存輸入/輸出架構(gòu)。

通過(guò)使用 PAM4 多級(jí)信號(hào)技術(shù)，GDDR6X 傳輸數(shù)據(jù)速度更快，將 I/O 數(shù)據(jù)速率從 2 位提高到 4 位。到目前為止，每個(gè)組件的圖形內(nèi)存上限為72 GB/秒 （GB/s）。GDDR6X 超越了傳統(tǒng)的二進(jìn)制標(biāo)準(zhǔn)，采用了四個(gè)不同的級(jí)別，一次將兩位數(shù)據(jù)傳入和傳出內(nèi)存。因此，美光的 GDDR6X 將每個(gè)組件的內(nèi)存帶寬提高到 84 GB/s，轉(zhuǎn)換為高達(dá) 1 TB/s 的系統(tǒng)帶寬。

而且，與傳統(tǒng)內(nèi)存不同，GDDR6X 無(wú)與倫比的數(shù)據(jù)速率非常適合游戲和 AI 中數(shù)據(jù)需求量大的應(yīng)用程序的需求，為圖形內(nèi)存樹(shù)立了新的標(biāo)桿。

通過(guò) GDDR6X 釋放效率

美光的 GDDR6X 不僅是唯一一款使用 PAM4 的內(nèi)存設(shè)備，將尖端 I/O 研究推向市場(chǎng)，它也是唯一一款量產(chǎn)的設(shè)備。美光顯存專家為簡(jiǎn)化電路板設(shè)計(jì)和封裝進(jìn)行了精心微調(diào)，與市場(chǎng)上的其他高帶寬解決方案相比，GDDR6X 為客戶提供了易于實(shí)施和更低的復(fù)雜性。值得注意的是，與 DDR 內(nèi)存相比，GDDR6X 將通道中的數(shù)據(jù)速率提高了一倍，而所需的工作頻率卻不加倍，從而為用戶創(chuàng)造了流暢的圖形體驗(yàn)。此外，GDDR6X 可降低每次交易的功耗與前幾代相比，它非常適合耗能的工作負(fù)載，例如游戲和其他需要閃電般快速和低功耗內(nèi)存的高帶寬圖形應(yīng)用程序。GDDR6X 還具有降低或提高功率的能力，允許用戶回?fù)苄阅芤怨?jié)省能源。

與行業(yè)合作與創(chuàng)新

構(gòu)建 GDDR6X 等解決方案需要深入的行業(yè)協(xié)作。2020 年 9 月，美光宣布推出具有 8Gb 密度的 GDDR6X 內(nèi)存，作為公司超帶寬解決方案產(chǎn)品組合的一部分。NVIDIA 在公司的 GeForce? RTX 3090 和 GeForce RTX 3080 GPU 中首次推出了該技術(shù)，這些 GPU 專為支持身臨其境的高性能游戲應(yīng)用需求。2021 年 6 月，它被包含在 NVIDIA GeForce RTX 3070 Ti 和 GeForce RTX 3080 Ti 中。

與 NVIDIA 的 GeForce RTX GPU 相結(jié)合，GDDR6X 提供了必要的突破性速度，讓游戲玩家能夠通過(guò)逼真的反應(yīng)效果完全沉浸在虛擬世界中，而不會(huì)降低幀速率。

通過(guò)記憶改變 AI 格局

雖然通常與圖形配對(duì)，但 GDDR6X 的用途正在從圖形卡擴(kuò)展到其他內(nèi)存密集型應(yīng)用程序，如 AI。最近，美光與 Innosilicon 合作推出了世界上第一個(gè)經(jīng)過(guò)硅驗(yàn)證的商用 GDDR6X IP。Innosilicon 基于 GDDR6X 的 PHY 芯片使用 PAM4 信號(hào)來(lái)提高 AI 應(yīng)用程序所需的高效率和數(shù)據(jù)速率。人工智能合作展示了 GDDR6X 令人難以置信的實(shí)用性，而不僅僅是一個(gè)以圖形為中心的解決方案，為使用 GDDR6X 改變游戲規(guī)則的帶寬和信號(hào)接口開(kāi)辟了許多可能性。

從推動(dòng)下一代圖形加速到支持突破性的人工智能解決方案，美光正在重新定義內(nèi)存如何突破技術(shù)界限。我們的領(lǐng)導(dǎo)地位和與標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)的合作推動(dòng)了協(xié)作精神，使 PAM4 等技術(shù)進(jìn)步被更廣泛的應(yīng)用程序和受眾采用，帶寬、功率和設(shè)計(jì)便利性的平衡滿足了具有挑戰(zhàn)性的終端系統(tǒng)要求。

2021 AspenCore 世界電子成就獎(jiǎng) （WEAA）

隨著內(nèi)存在提供最終用戶體驗(yàn)方面變得越來(lái)越重要，我真的很高興美光能夠獲得2021 年 AspenCore 世界電子成就獎(jiǎng) （WEAA），以表彰我們的 GDDR6X 超帶寬解決方案。

WEAA 認(rèn)可一些世界上最具創(chuàng)新性的新電子產(chǎn)品。獲獎(jiǎng)?wù)哂?AspenCore 的全球資深行業(yè)分析師和亞洲、歐洲和美國(guó)的在線投票者決定。

隨著 GDDR6X 在圖形加速和內(nèi)存性能方面的突破，我很榮幸看到美光因其創(chuàng)造性方法而獲得認(rèn)可。通過(guò)獲得這一獎(jiǎng)項(xiàng)，我們重申了我們致力于成為探索內(nèi)存創(chuàng)新前沿的領(lǐng)導(dǎo)者的承諾。

關(guān)于作者

Ralf Ebert 是 GDDR 產(chǎn)品架構(gòu)總監(jiān)。他負(fù)責(zé)制定美光的 GDDR 架構(gòu)戰(zhàn)略，定義高速內(nèi)存解決方案，服務(wù)于游戲機(jī)和高端圖形市場(chǎng)以及加密和人工智能等新興領(lǐng)域。此前，Ralf 擔(dān)任過(guò)多個(gè)職位，包括美光全球圖形內(nèi)存業(yè)務(wù)總監(jiān)、SDD 業(yè)務(wù)發(fā)展高級(jí)經(jīng)理、營(yíng)銷高級(jí)經(jīng)理，以及供應(yīng)鏈和業(yè)務(wù)流程卓越方面的角色。

審核編輯：郭婷