隨著 PC 游戲的復雜性和流行度不斷提高，游戲玩家要求其高級顯卡具有盡可能高的性能，以實現(xiàn)流暢的動畫、清晰的視覺效果、高幀率和實時光線追蹤，這是一種對逼真的光反射和電影效果至關重要的渲染技術。 在過去的十年里，科技行業(yè)已經(jīng)意識到，為這些游戲動畫提供動力的圖形處理單元 （GPU） 也非常適合人工智能 （AI） 等數(shù)據(jù)中心應用以及高性能計算中的建模和可視化（高性能計算）。這是因為在這些工作負載中卸載到 GPU 的數(shù)學和圖形計算類似于高級游戲中的 GPU 功能。

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

這就是美光認為有必要設計、開發(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立圖形內(nèi)存解決方案，也是第一個為系統(tǒng)帶寬提供高達每秒 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，美光的工程師和研究人員一直在探索將多級信號應用于內(nèi)存接口并顯著增加系統(tǒng)帶寬。在獲得超過45 項專利后，美光率先在內(nèi)存中實現(xiàn)了四級脈沖幅度調(diào)制 （PAM4），為未來幾代顯存樹立了新的標桿。美光內(nèi)存是第一個采用 PAM4 的生產(chǎn)內(nèi)存輸入/輸出架構。

通過使用 PAM4 多級信號技術，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)的二進制標準，采用了四個不同的級別，一次將兩位數(shù)據(jù)傳入和傳出內(nèi)存。因此，美光的 GDDR6X 將每個組件的內(nèi)存帶寬提高到 84 GB/s，轉(zhuǎn)換為高達 1 TB/s 的系統(tǒng)帶寬。

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

通過 GDDR6X 釋放效率

美光的 GDDR6X 不僅是唯一一款使用 PAM4 的內(nèi)存設備，將尖端 I/O 研究推向市場，它也是唯一一款量產(chǎn)的設備。美光顯存專家為簡化電路板設計和封裝進行了精心微調(diào)，與市場上的其他高帶寬解決方案相比，GDDR6X 為客戶提供了易于實施和更低的復雜性。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。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)存的高帶寬圖形應用程序。GDDR6X 還具有降低或提高功率的能力，允許用戶回撥性能以節(jié)省能源。

與行業(yè)合作與創(chuàng)新

構建 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，這些 GPU 專為支持身臨其境的高性能游戲應用需求。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逼真的反應效果完全沉浸在虛擬世界中，而不會降低幀速率。

通過記憶改變 AI 格局

雖然通常與圖形配對，但 GDDR6X 的用途正在從圖形卡擴展到其他內(nèi)存密集型應用程序，如 AI。最近，美光與 Innosilicon 合作推出了世界上第一個經(jīng)過硅驗證的商用 GDDR6X IP。Innosilicon 基于 GDDR6X 的 PHY 芯片使用 PAM4 信號來提高 AI 應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 令人難以置信的實用性，而不僅僅是一個以圖形為中心的解決方案，為使用 GDDR6X 改變游戲規(guī)則的帶寬和信號接口開辟了許多可能性。

從推動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)存如何突破技術界限。我們的領導地位和與標準委員會的合作推動了協(xié)作精神，使 PAM4 等技術進步被更廣泛的應用程序和受眾采用，帶寬、功率和設計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 （WEAA）

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

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

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)造性方法而獲得認可。通過獲得這一獎項，我們重申了我們致力于成為探索內(nèi)存創(chuàng)新前沿的領導者的承諾。

關于作者

Ralf Ebert 是 GDDR 產(chǎn)品架構總監(jiān)。他負責制定美光的 GDDR 架構戰(zhàn)略，定義高速內(nèi)存解決方案，服務于游戲機和高端圖形市場以及加密和人工智能等新興領域。此前，Ralf 擔任過多個職位，包括美光全球圖形內(nèi)存業(yè)務總監(jiān)、SDD 業(yè)務發(fā)展高級經(jīng)理、營銷高級經(jīng)理，以及供應鏈和業(yè)務流程卓越方面的角色。

審核編輯：郭婷