GDDR6: Funktioner och verktyg för GPU:er och konsoler –

I den här artikeln kommer vi att prata om hur GDDR6-minne fungerar, samt vad dess applikationer är och på vilka marknader denna typ av minne implementerades och vad som är anledningen till detta. Vi kommer också att kommentera dess framtid längs vägen och problemet som finns i skapandet av nya generationer av GDDR-minnen.

GDDR6 minnesspecifikationer

Den sjätte generationens dubbla datahastighet för grafik, eller bättre känd som GDDR6, skiljer sig helt från tidigare generationer genom att även om varje chip har en maximal bandbredd på 32 bitar per klocka, har vi nu två 16-bitars kanaler som körs samtidigt, snarare än 32-bitars kanaler. bit. Så var fallet i tidigare generationer.

Detta innebär att GDDR6 kan betjäna två minnesförfrågningar samtidigt, men motsatsen är att för att ge information med tillräcklig bandbredd så var bandbredden tvungen att öka jämfört med GDDR5, detta ledde till att bithastigheten fördubblades, och därför GDDR6 skickar eller tar emot dubbelt så mycket data genom sina stift som GDDR5.

Fördelen med att ha två kanaler är att det undviker konfliktfenomenet som uppstår när en minnesåtkomst är upptagen av en annan process, vilket ökar latensen för de i kön. Således har GDDR6 inte bara högre bandbredd, utan också lägre latens på grund av detta.

GDDR6 minnesspecifikationer

GDDR6-minne kan köras med 12 Gbps, 14 Gbps och 16 Gbps. Åtminstone de som för närvarande finns på marknaden inom olika produkter, men framför allt i den nya generationens grafikkort och konsoler. Även om JEDEC JESD250B-standarden, som GDDR6 bygger på, specificerar hastigheter upp till 18 Gbps, och även hastigheter upp till 22 Gbps har uppnåtts i labbet, har vi inte sett några produkter med GDDR6 i denna hastighet för tillfället.

Var och en av GDDR6-minneskretsarna använder ett 180-stifts BGA-paket och dess spänning sträcker sig från 1,25 V till 1,35 V. När minnet arbetar med 12 Gbps arbetar det med 1,25 V, vilket också kallas lågeffektläge. förbrukning som kan aktiveras av processorn när som helst genom minneskontrollern för att minska strömförbrukningen i de fall då lite bandbredd krävs eller i system som kräver lite ström, såsom bärbara datorer.

Kapacitetsmässigt är detta 1 GB eller 2 GB per chip, med 1 GB oftare än 2 GB i olika produkter. Medan 2GB-konfigurationen gradvis håller på att bli standardiserad, kanske vi kommer att se konfigurationer med högre densitet som 3GB och till och med 4GB under den livslängd som använder GDDR6.

När det gäller bandbredd kan GDDR6 uppnå följande datahastigheter:

Gränssnittsbitar	12 Gbps	14 Gbps	16 Gbps
128	192 GB/s	224 GB/s	256 GB/s
192	288 GB/s	336 GB/s	384 GB/s
256	384 GB/s	448 GB/s	512 GB/s
320	480 GB/s	560 GB/s	640 GB/s
384	576 GB/s	672 GB/s	768 GB /

Tänk på att bandbredd i enheter av Gbps kan flyttas till valfritt utrymme mellan 12 Gbps och maxhastigheten, men vi valde hastigheter på 12 Gbps, 14 Gbps och 16 Gbps.

X8-läge eller clamshell-läge

Detta läge var redan tillgängligt i GDDR5, det är baserat på det faktum att två minneschips använder samma styrdatabuss för att inte öka antalet stift och därmed gränssnittet. Detta gör att kapaciteten hos GDDR6-minnet kan ökas utan att öka bandbredden och därför utan att öka minneskontrollstiften i kretsens periferi.

För att göra detta, istället för GDDR6-minneschippet, anslut dess 16 stift till databussen, en bit per stift, på minneskontrollern som motsvarar kanalen. Vad du behöver göra är att ansluta 8 stift till databussen på GDDR6-chippet och de andra åtta stiften till det andra chippet.

x8-läget, tillsammans med standardläget x16, låter dig lagra följande kapacitet:

Gränssnittsbitar	Antal marker (x16)	Kapacitet (x16)	Antal marker (x8)	Kapacitet (x8)
128	4	4 eller 8 GB	åtta	8 eller 16 GB
192	6	6 eller 12 GB	12	12 eller 24 GB
256	åtta	8 eller 16 GB	sexton	16 eller 32 GB
320	10	10 eller 20 GB	tjugo	20 eller 40 GB
384	12	12 eller 24 GB	24	24 eller 48 GB

Det är inte RAM för lågeffektsystem.

Med tanke på att det var designat för system med enorm grafikkraft, vare sig det är nästa generations konsoler eller de senaste grafikkorten, är den här typen av minne inte designad för användning på lågeffektsystem. Anledningen till detta är att dess strömförbrukning är högre än för andra typer av minne.

Till exempel ett GDDR6 minneschip med 14 Gb/s och en 32-bitars buss vid dataöverföring med en energiförbrukning på 7,5 pJ/bit, vilket motsvarar en förbrukning på 3,36 * 10,12 pJ/, vilket är 3,36 J/s och därför 3,36 W. Detta är för ett enda minneschip, så vi står inte inför den typ av RAM som är avsedd för användning i system med låg effekt.

GDDR6 på nästa generations konsoler

GDDR6 används också i nästa generations konsoler, inte bara som videominne, utan också som systemomfattande RAM i en enhetlig minneskonfiguration eller UMA-minne. Detta innebär att inte bara GPU / GRAFISK PROCESSOR och dess samprocessorer har tillgång till GDDR6, utan även CPU:n och dess samprocessorer.

Eftersom de tre nästa generations konsoler är baserade på AMD Ryzen-arkitektur SoCs och använder GDDR6-minne, bär de med sig ett antal vanliga funktioner när det kommer till RAM-åtkomst. För det första, när det gäller adressering, delas CPU- och GPU-utrymmet, och beroende på minnesadressen som minneskontrollern pekar på, kommer bandbredden att variera.

Detta resulterar i att GDDR6 hanteras annorlunda när den gör RAM för nästa generations konsol än när den gör VRAM för grafikkortet.

Microsoft Xbox Series S och X-chassi

I Xbox Series X och S har vi till exempel två bandbreddshastigheter, det handlar inte om att det finns två olika minnesboxar som man kan se genom att öppna båda konsolerna utan att det finns två olika sätt att komma åt minnet.

Om vi ​​pratar om Xbox Series X GPU så kommer den direkt åt RAM, vi har 10 GB delat minne som GPU bara kan komma åt genom att använda all tillgänglig bandbredd och därför ta upp båda kanalerna. När det gäller Xbox One S är den dedikerade lagringen endast för GPU 8 GB av 10 GB. När det gäller resten av minnet är det tillgängligt för GPU:n men använder bara en av kanalerna eftersom den andra kanalen används av CPU:n.

I båda fallen kommer CPU:n åt RAM med den klassiska AMD Ryzen UMC, som interagerar med minneskontrollerns klockhastighet och en 32-byte buss. I GDDR6 erhålls denna hastighet genom att dividera GDDR6 Gbps med åtta, eftersom det i konsolen är 14 Gbps, medan memclk är 1,75 GHz. Därför, i nästa generations konsoler, använder CPU:n inte hela GDDR6-kanalbussen, men håller en hastighet på 56 GB / s.

Vad sägs om PlayStation 5 vs. GDDR6?

När det gäller PlayStation 5 har SONY inte gett differentierade klockhastigheter som Microsoft gjorde. Men ur prestandasynpunkt bör SONY-konsolen förväntas ha separata åtkomstomfång för att undvika konflikter mellan CPU och GPU, vilket minskar effektiv bandbredd och därmed den övergripande prestandan, särskilt GPU:er.

I avsaknad av information antar vi alltså att beteendet är väldigt likt Xbox-seriens. Det finns trots allt tre Zen 2-konsoler med RDNA 2 och GDDR6, och vi tror inte att AMD har valt olika lösningar för vanliga problem på olika konsoler.