Abo
  • Services:

Kleiner High Bandwidth Memory

Der neue Speicherstandard High Bandwidth Memory besteht anders als GDDR5 nicht aus einem einzelnen Chip, sondern aus gestapelten Siliziumplättchen. Statt diese aber wie Flash-Dies mit hauchdünnen Drähten mit dem Substrat zu verbinden, sind die Plättchen durchlöchert und von einer Art Metallstreben durchzogen. Diese Technik nennt sich TSV, was für Through Silicon Vertical Interconnect Access steht, zu Deutsch Silizium-Durchkontaktierung.

Stellenmarkt
  1. Randstad Deutschland GmbH & Co. KG, Ratzeburg
  2. SEW-EURODRIVE GmbH & Co KG, Bruchsal

Jeder DRAM-Chip des High Bandwidth Memory ist mehrere Hundert Mikrometer dünn - wäre er dicker, würden die Through Silicon Vias nicht funktionieren. Die Kanäle für die spätere Silizium-Durchkontaktierung mittels Kupfer messen inklusive Sicherheitszone fünf bis zehn Mikrometer, das ist weniger als ein Zwanzigstel eines menschlichen Kopfhaares.

  • 3D-Stacking mit DRAM auf dem SoC und 2,5D-Stacking mit DRAM und SoC auf einem Interposer (Bild: AMD)
  • Samsung 850 Evo mit 1 TByte und 512 GByte (Bild: Anandtech)
  • Aus planaren Zellen werden mit 3D-NAND-Flash gestapelte Zylinder. (Bild: Samsung)
  • In der 850 Pro/Evo sind 32 Zellschichten gestapelt. (Bild: Samsung)
  • Ein 3D-NAND-Flash-Siliziumplättchen (Bild: Samsung)
  • Eine Radeon R9 290X mit 512 Bit Interface und 16 GDDR5-Bausteinen (Bild: Techpowerup)
  • Eine Core i7-4570R mit EDRAM auf dem gleichen Träger (Bild: iFixit)
  • Wire Bonding und Through Silicon Vias (Bild: AMD)
  • Through Silicon Vias im Detail (Bild: AMD)
  • Through Silicon Vias sind viel dünner als menschliche Haare. (Bild: AMD)
  • Die beiden bisherigen HBM-Generationen im Überblick (Bild: SK Hynix)
  • Die erste HBM-Generation im Vergleich mit DDR3 und GDDR5 (Bild: SK Hynix)
  • Die erste HBM-Generation besteht aus vier DRAM-Chips mit je zwei 128-Bit-Kanälen. (Bild: SK Hynix)
  • Mockup einer Platine ohne echten Pascal-Chip oder HBM (Bild: Nvidia)
  • Ein Hybrid Memory Cube (Bild: Micron)
  • Aufbau und Verbindung eines Hybrid Memory Cube (Bild: Micron)
  • 1-GBit-Dies eines Hybrid Memory Cube (Bild: Micron)
  • Die Logikschicht ist beim Hybrid Memory Cube obligatorisch. (Bild: Micron)
  • Die fünf Schichten eines Hybrid Memory Cube (Bild: Micron)
  • Knights Landing soll 2015 erscheinen. (Bild: Intel)
  • Knights Landing bietet 16 GByte HMC-Speicher mit 480 GByte/s. (Bild: Intel)
  • Ohne die kompakte Platine müsste der Akku kleiner sein. (Bild: iFixit)
  • Unter dem A7-Deckel sitzen ein DRAM-Chip und das SoC. (Bild: iFixit)
  • (LP)DDR4 und Stapelspeicher gehört die Zukunft. (Bild: Jedec)
  • Größenvergleich von DDR4 und HBM (Bild: SK Hynix)
Wire Bonding und Through Silicon Vias (Bild: AMD)

Die aktuelle HBM-Version von Hynix sieht Stapel aus vier DRAM-Siliziumplättchen und einem optionalen Steuerchip vor, die durch Lotkügelchen miteinander verbunden und von TSVs durchzogen sind. Jedes Die verfügt über zwei Speicherkanäle mit 128 Bit Breite, was ein 1.024-Bit-Interface ergibt. Ein derart breiter Bus ist mit GDDR5-Speicher zwar möglich, würde eine damit ausgestattete Grafikkarte aber sehr teuer in der Produktion machen. Durch die komplexe Platine wäre zudem die Leistungsaufnahme enorm.

Der Trick bei High Bandwidth Memory ähnelt dem On-Package I/O von Intels EDRAM: Die Speicherstapel sitzen gemeinsam mit der GPU auf einem Interposer und sind kaum mehr als einen Millimeter vom Grafikprozessor entfernt. Wären die einzelnen DRAM-Siliziumplättchen mit Drähten versehen in einem Package untergebracht, sie würden zu viel Platz einnehmen.

  • 3D-Stacking mit DRAM auf dem SoC und 2,5D-Stacking mit DRAM und SoC auf einem Interposer (Bild: AMD)
  • Samsung 850 Evo mit 1 TByte und 512 GByte (Bild: Anandtech)
  • Aus planaren Zellen werden mit 3D-NAND-Flash gestapelte Zylinder. (Bild: Samsung)
  • In der 850 Pro/Evo sind 32 Zellschichten gestapelt. (Bild: Samsung)
  • Ein 3D-NAND-Flash-Siliziumplättchen (Bild: Samsung)
  • Eine Radeon R9 290X mit 512 Bit Interface und 16 GDDR5-Bausteinen (Bild: Techpowerup)
  • Eine Core i7-4570R mit EDRAM auf dem gleichen Träger (Bild: iFixit)
  • Wire Bonding und Through Silicon Vias (Bild: AMD)
  • Through Silicon Vias im Detail (Bild: AMD)
  • Through Silicon Vias sind viel dünner als menschliche Haare. (Bild: AMD)
  • Die beiden bisherigen HBM-Generationen im Überblick (Bild: SK Hynix)
  • Die erste HBM-Generation im Vergleich mit DDR3 und GDDR5 (Bild: SK Hynix)
  • Die erste HBM-Generation besteht aus vier DRAM-Chips mit je zwei 128-Bit-Kanälen. (Bild: SK Hynix)
  • Mockup einer Platine ohne echten Pascal-Chip oder HBM (Bild: Nvidia)
  • Ein Hybrid Memory Cube (Bild: Micron)
  • Aufbau und Verbindung eines Hybrid Memory Cube (Bild: Micron)
  • 1-GBit-Dies eines Hybrid Memory Cube (Bild: Micron)
  • Die Logikschicht ist beim Hybrid Memory Cube obligatorisch. (Bild: Micron)
  • Die fünf Schichten eines Hybrid Memory Cube (Bild: Micron)
  • Knights Landing soll 2015 erscheinen. (Bild: Intel)
  • Knights Landing bietet 16 GByte HMC-Speicher mit 480 GByte/s. (Bild: Intel)
  • Ohne die kompakte Platine müsste der Akku kleiner sein. (Bild: iFixit)
  • Unter dem A7-Deckel sitzen ein DRAM-Chip und das SoC. (Bild: iFixit)
  • (LP)DDR4 und Stapelspeicher gehört die Zukunft. (Bild: Jedec)
  • Größenvergleich von DDR4 und HBM (Bild: SK Hynix)
Größenvergleich von DDR4 und HBM (Bild: SK Hynix)

Die TSVs machen die 1.024 Datenleitungen durch die sehr kurzen Signalwege zur GPU hin erst möglich, ohne die Platinenkomplexität oder den Strombedarf zu erhöhen. Besser noch: Zwar muss der Speichercontroller im Grafikprozessor für High Bandwidth Memory neu entwickelt werden, er ist aber kleiner und deutlich sparsamer als ein GDDR5-Controller.

Aber bietet High Bandwidth Memory auch höhere Datentransferraten als GDDR-Speicher oder ist er nur effizienter?

 Was bei GDDR5 schiefläuftHBM nicht nur für Grafikkarten 
  1.  
  2. 1
  3. 2
  4. 3
  5. 4
  6. 5
  7. 6
  8. 7
  9.  


Anzeige
Top-Angebote
  1. 249,90€ (bei Zahlung mit Masterpass zusätzlich 25€ Rabatt mit Gutschein: SOMMER25) - Bestpreis!
  2. (u. a. Toshiba N300 4 TB für 99€ statt 122,19€ im Vergleich, Samsung C24FG73 für 239€ statt...
  3. 49,97€ (Bestpreis!)

Moosbuckel 23. Dez 2014

ebenfalls ein danke von mir

Anonymer Nutzer 19. Dez 2014

Soll er ruhig,wenn er dafür 4 Terabyte zwischenspeichern kann.^^

Dai 18. Dez 2014

Golem hat sich vielleicht etwas ungeschickt ausgedrückt im Grunde ist Hearthstone aber...

ms (Golem.de) 18. Dez 2014

Das Package-Substrat ist idR FR4, der Interposer drüber aus Silizium.

Ach 18. Dez 2014

Da kommt ja wieder sowas wie ne handfeste Aufbruchstimmung auf. Rein geometrisch gesehen...


Folgen Sie uns
       


HP Elitebook 735 G5 - Test

Wir schauen uns das HP Elitebook 735 G5 an, eines der besten Business-Notebooks mit AMDs Ryzen Mobile.

HP Elitebook 735 G5 - Test Video aufrufen
Automatisiertes Fahren: Der schwierige Weg in den selbstfahrenden Stau
Automatisiertes Fahren
Der schwierige Weg in den selbstfahrenden Stau

Der Staupilot im neuen Audi A8 soll der erste Schritt auf dem Weg zum hochautomatisierten Fahren sein. Doch die Verhandlungen darüber, was solche Autos können müssen, sind sehr kompliziert. Und die Tests stellen Audi vor große Herausforderungen.
Ein Bericht von Friedhelm Greis

  1. Nach tödlichem Unfall Uber entlässt 100 Testfahrer für autonome Autos
  2. Autonomes Fahren Daimler und Bosch testen fahrerlose Flotte im Silicon Valley
  3. Kooperationen vereinbart Deutschland setzt beim Auto der Zukunft auf China

Raumfahrt: Großbritannien will wieder in den Weltraum
Raumfahrt
Großbritannien will wieder in den Weltraum

Die Briten wollen eigene Raketen bauen und von Großbritannien aus starten. Ein Teil des Geldes dafür kommt auch von Investoren und staatlichen Investitionsfonds aus Deutschland.
Von Frank Wunderlich-Pfeiffer

  1. Esa Sonnensystemforschung ohne Plutonium
  2. Jaxa Japanische Sonde Hayabusa 2 erreicht den Asteroiden Ryugu
  3. Mission Horizons @Astro_Alex fliegt wieder

KI in der Medizin: Keine Angst vor Dr. Future
KI in der Medizin
Keine Angst vor Dr. Future

Mit Hilfe künstlicher Intelligenz können schwer erkennbare Krankheiten früher diagnostiziert und behandelt werden, doch bei Patienten löst die Technik oft Unbehagen aus. Und das ist nicht das einzige Problem.
Ein Bericht von Tim Kröplin

  1. Künstliche Intelligenz Vages wagen
  2. KI Mit Machine Learning neue chemische Reaktionen herausfinden
  3. Elon Musk und Deepmind-Gründer Keine Maschine soll über menschliches Leben entscheiden

    •  /