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DDR/HBM/HMC三强争霸 新一代内存/显存技术路线解读

导读: 每次有新闻提到PC市场销量下滑,可爱的读者们往往会调侃两家公司——“Intel,你又挤牙膏了,SNB还能战三年”,还有一个想努力挤牙膏但新牙膏上市延期、只能先上PPT的AMD。五年多前的SNB处理器+4GB DDR3内存的确还能再战……

每次有新闻提到PC市场销量下滑,可爱的读者们往往会调侃两家公司——“Intel,你又挤牙膏了,SNB还能战三年”,还有一个想努力挤牙膏但新牙膏上市延期、只能先上PPT的AMD。五年多前的SNB处理器+4GB DDR3内存的确还能再战,但是公平地说,计算机性能实际上一直在不断增长,2011年的TOP500冠军是日本京/K计算机,性能只有8.2PFLOPS(千万亿次),内存容量141TB,2016上半年的TOP500冠军是中国的太湖之光,浮点性能93PFLOPS,内存容量1.31PB,差不多都是5年前的10倍。

未来几年将实现百亿亿次计算,对处理器及内存的要求都很高

五年前的高性能计算刚刚达到1亿亿次,今年太湖之光刚刚实现了10亿亿次,2020年之前的目标是实现百亿亿次,也就是exaFLOPS级别,包括中国、美国、日本和欧盟在内,百亿亿次计算是世界各国都在争夺的下一个制高点,它不仅对主处理器/协处理器提出了极高的要求,支撑起如此庞大运算规模也需要在网络连接、高速内存等子系统上实现突破。

处理器方面陆续将会有Intel下一代Xeon处理器、IBM Power 9及AMD Zen,加速卡也有NVIDIA Volta、AMD Navi等,下一代内存技术则会有DDR5、HBM、HMC等,它们还会根据不同应用范围衍生出多个版本。今天我们来聊聊未来的集中内存(也包括显存)技术的走向及特点。

HBM的出现代表着3D堆栈的新一代内存技术日趋实用化

从Haswell-E处理器开始,内存就开始从DDR3向DDR4升级,经过2年多时间的磨合,到了今年DDR4内存也可以说是白菜价了。2015年AMD推出了Fiji核心的Fury系列显卡,它使用的是HBM显存,与之前的GDDR5显存不同,HBM可以说是普通人接触到的第一款3D堆栈内存,它代表着未来,而DDR内存则是主流代表,下一步是DDR5内存,再加上美光、Intel主导的HMC内存,这三者以及它们的衍生品可以说是2020年之前内存/显存技术角逐天下的主角了。

内存/显存技术路线图

预测DDR、HBM及HMC三强争霸的结局还太早了,要想分出胜负我们还得掂量掂量这三者在性能、功耗及成本上的表现。

DDR5/HBM/HMC内存及显存规范简介

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