High Bandwidth Memory

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Vista di taglio di una scheda grafica che usa la High Bandwidth Memory

High Bandwidth Memory (in italiano traducibile come: Memoria a grande ampiezza di banda) o in sigla HBM è un tipo di interfaccia di memoria RAM (Memoria ad accesso casuale) per memorie DRAM con circuiti integrati 3D di AMD e Hynix. Viene usata insieme agli acceleratori grafici ad alte prestazioni e nei dispositivi di rete[1] I primi dispositivi ad usare una memoria HBM sono state le GPU AMD Fiji[2][3]

Le High Bandwidth Memory sono state adottate dallo JEDEC come standard industriale nell'ottobre 2013.[4] La seconda generazione, le HBM2, sono state accettate dallo JEDEC nel gennaio 2016.[5]

Caratteristiche[modifica | modifica wikitesto]

Le memorie HBM hanno una larghezza di banda più elevata delle memorie DDR4 o GDDR5, inoltre hanno un consumo energetico e un form factor minore[6]. Tutto ciò è possibile impilando fino a 8 die di DRAM in verticale, tra cui un die di base opzionale con un controller di memoria.

Le memorie HBM hanno un bus molto più largo rispetto alle altre memorie: uno stack HBM con 4 die ha due canali a 128 bit per ogni die per un totale quindi di 8 canali con una larghezza totale di 1024 bit totali. Confrontando: una GPU con 4 stack HBM ha un bus di memoria con una larghezza di 4096 bit, mentre un bus di memoria GDDR con una larghezza di 32 bit con 16 canali ha quindi una larghezza totale di 512 bit.[7]

Ogni package HBM è costituito da massimo 4 GB.

Il grande numero di connessioni alla memoria, nel caso delle DDR4 o GDDR5, richiedono un nuovo metodo di connessione tra la memoria HBM e la GPU (o un altro processore).[8] Sia AMD che Nvidia utilizzano un interposer di silicio che connette la memoria al processore: il vantaggio dell'interposer è di ridurre la distanza fisica tra le due componenti.

Evoluzione[modifica | modifica wikitesto]

Lo sviluppo di queste memorie incominciò nel 2008 da parte di AMD per fronteggiare il problema dell'incremente sempre maggiore del consumo elettrico e della miniaturizzazione dei circuiti. Insieme ad AMD lavorarono al progetto anche i produttori di memorie (SK Hynix...) e le prime produzioni in volumi cominciarono nel 2015. La prima GPU ad utilizzare questo tipo di memorie fu la AMD Radeon R9 Fury X, mentre la prima GPU ad utilizzare le memorie HBM2 fu la Nvidia Tesla P100.[9][10][11]

HBM 2[modifica | modifica wikitesto]

La seconda generazione di memorie HBM raddoppia la velocità di trasferimento dei pin fino a 2 GT/s. Ogni package è in grado di raggiungere la velocità di 256 GB/s, è inoltre possibile, per ogni package, raggiungere la dimensione di 8 GB di memoria, questo la rende particolarmente adatta a contesti di realtà aumentata e carichi di lavoro che richiedono grandi spostamenti di dati per i bus.

Nel tardo 2018, JEDEC, annuncia un aggiornamento delle HBM2: ora ogni stack può raggiungere la velocità di 307 GB/s.[12]

HBM 3[modifica | modifica wikitesto]

La terza generazione è stata annunciata nel 2016 ed è prevista per il 2019-2020: ci si aspetta il raddoppio della banda sino a 512 GB/s, un dimezzamento dei consumi e l'aumento del numero massimo di die impilabili.[13][14]

Note[modifica | modifica wikitesto]

  1. ^ ISSCC 2014 Trends Archiviato il 6 febbraio 2015 in Internet Archive. page 118 "High-Bandwidth DRAM"
  2. ^ Ryan Smith, The AMD Radeon R9 Fury X Review, AnandTech, 2 luglio 2015. URL consultato il 1º agosto 2016.
  3. ^ Timothy Prickett Morgan, Future Nvidia ‘Pascal’ GPUs Pack 3D Memory, Homegrown Interconnect, EnterpriseTech, 25 marzo 2014. URL consultato il 26 agosto 2014.
    «Nvidia will be adopting the High Bandwidth Memory (HBM) variant of stacked DRAM that was developed by AMD and Hynix»
  4. ^ HIGH BANDWIDTH MEMORY (HBM) DRAM (JESD235), JEDEC, October 2013
  5. ^ JESD235a: High Bandwidth Memory 2, su jedec.org, 12 gennaio 2016.
  6. ^ HBM: Memory Solution for Bandwidth-Hungry Processors (PDF), su setphaserstostun.org. URL consultato il 20 marzo 2019 (archiviato dall'url originale il 24 aprile 2015).
  7. ^ Mike O'Connor, Highlights of the HighBandwidth Memory (HBM) Standard (PDF), su cs.utah.edu.
  8. ^ "AMD Dives Deep On High Bandwidth Memory - What Will HBM Bring to AMD?", su anandtech.com.
  9. ^ The AMD Radeon R9 Fury X Review, su anandtech.com.
  10. ^ High-Bandwidth Memory (HBM) from AMD: Making Beautiful Memory, su youtube.com.
  11. ^ AMD HBM Deep Dive, su anandtech.com.
  12. ^ JEDEC Updates Groundbreaking High Bandwidth Memory (HBM) Standard, su jedec.org.
  13. ^ HBM3 e GDDR6: queste le tecnologie di memorie per le schede video del futuro, su hwupgrade.it.
  14. ^ HBM3 e GDDR6 – Arrivano le prime Informazioni, su pc-gaming.it.
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