HBM, la memoria 3D per le GPU di AMD

A pochi giorni dall’annuncio delle importanti novità tecnologiche in arrivo nei prossimi mesi, AMD torna ora a parlare di quella che la corporation ha definito High Bandwidth Memory (HBM). Si tratta, in sostanza, di una configurazione di memoria integrata per le GPU che si sviluppa in verticale, con vantaggi sensibili in fatto di consumi ridotti, banda dati disponibile e ulteriori sviluppi futuri.

La tecnologia HBM nasce come risposta ai limiti della memoria attualmente usata per i chip grafici discreti (GDDR5), una versione delle tradizionali RAM DDR3 di sistema ottimizzata per l’uso con le suddette GPU grazie a un bus molto più esteso (512-bit contro i 64-bit di DDR3).

Le GPU sono progettate per eseguire calcoli a un alto livello di parallelismo, e per tale motivo i chip GDDR5 sono caratterizzati da una latenza di accesso superiore senza per questo avere effetti negativi sulle prestazioni della scheda grafica.

Con HBM AMD sviluppa ulteriormente le caratteristiche di GDDR5 , riducendo grandemente la “distanza” fisica tra chip di memoria e GPU e compattando i chip di memoria in una configurazione 3D: 4 die di memoria DRAM sono installati a mo’di sandwich l’uno sull’altro, connessi da through silicon via (TSV) e separati da μbump. La logica di controllo è poi connessa a un “interposer”, un circuito di controllo che si incarica di connettere direttamente memoria e GPU.

L’uso di HBM permette di usare bus di accesso da migliaia di bit (1024-bit), una frequenza di clock e un voltaggio di alimentazione inferiori rispetto a DDR3 e GDDR5; la latenza di acceso aumenta, ma il bus superiore e il consumo energetico ridotto garantiscono in ogni caso la disponibilità di una banda dati complessiva di 512 Gigabyte al secondo contro i 352GBps di GDDR5.

HBM dovrebbe fare il proprio debutto a partire dalle Radeon di nuova generazione (R3x0), e per il momento la quantità massima di memoria utilizzabile in configurazione 3D è limitata a 4 Gigabyte: un potenziale problema per chi usa le GPU per giocare ad altissime risoluzioni, mentre AMD garantisce che si farà meglio con la seconda generazione di HBM.

Alfonso Maruccia