GDDR 7正式发布，内存要升级了！

langua · 发表于 2024-3-7 11:51:23

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据 BusinessWire 报道，JEDEC 已发布 GDDR7 内存标准规范。下一代内存将用于显卡，AMD、美光、Nvidia、三星和SK海力士都参与了此事。我们预计 GDDR7 将成为高端 RDNA 4 和 Blackwell GPU 的首选内存，据传它们将于明年推出，并在我们的最佳显卡排行榜上争夺一席之地。

自第一款显卡开始支持 GDDR6 内存以来，已经过去了近六年的时间。这就是 Nvidia 于 2018 年 9 月推出的 RTX 20 系列图灵架构。首款采用 GDDR6 的RTX 2080和RTX 2080 Ti GPU 的内存时钟频率为 14 Gbps (14 GT/s)，每台设备可提供 56 GB/s 的速度。后来的解决方案（例如 AMD 的RX 7900 XTX）的时钟速度高达 20 Gbps，速度为 80 GB/s。

Nvidia 帮助创建了更快的 GDDR6X 替代方案，在RTX 3080中的速度为 19 Gbps，最终在最新的RTX 4080 Super中高达 23 Gbps 。按照官方说法，美光 GDDR6X 芯片的速率高达 24 Gbps，每台设备的速率可达 96 GB/s。

GDDR7 将大幅增加带宽。JEDEC 的规格最终将达到每台设备 192 GB/s。计算得出，内存速度为 48 Gbps，是最快 GDDR6X 的两倍。然而，它达到该速度的方式与之前的内存解决方案不同。

GDDR7 将使用三个级别的信令（-1、0、+1）每两个周期传输三位数据。这是 GDDR6 中使用的 NRZ（不归零）信号的变化，GDDR6 在两个周期内传输两位。仅这一变化就使数据传输效率提高了 50%，这意味着基础时钟不必是 GDDR6 的两倍。

其他变化包括使用独立于核心的线性反馈移位寄存器训练模式来提高准确性并减少训练时间。GDDR7 的独立通道数量将增加一倍（GDDR6 为 4 个，而 GDDR6 为 2 个），并且将使用 PAM3 信令。

这些都不是新信息，三星去年 7 月透露了许多关键的 GDDR7 细节。然而，JEDEC 标准的发布标志着一个重要的里程碑，并表明 GDDR7 解决方案的公开可用性和使用迫在眉睫（相对而言）。

Nvidia 的下一代 Blackwell 架构预计在推出时将使用 GDDR7。我们可能会在 2024 年末推出 Blackwell 的数据中心版本，但它将使用 HBM3E 内存而不是 GDDR7。消费级产品很可能会在 2025 年初上市，并且像往常一样，这些部件将会有专业版和数据中心版。AMD 也在开发 RDNA 4，我们预计它也将使用 GDDR7——不过，如果两家公司的低端部件出于成本原因仍然选择坚持使用 GDDR6，也不要感到惊讶。

无论哪种情况，AMD 或 Nvidia 在最高速度下使用 GDDR7 都可能使用当今最宽的 384 位接口提供高达 2,304 GB/s 的带宽。我们真的会看到这样的带宽吗？也许不是，例如 Nvidia 的 RTX 40 系列 GPU（配备 GDDR6X）都使用略低于最大时钟的时钟。尽管如此，我们仍然可以轻松地看到即将推出的架构的带宽翻倍。

这些什么时候才能真正到达？我们不排除在 2024 年末推出的可能性。Nvidia 的 RTX 30 系列于 2020 年秋季推出，RTX 40 系列于 2022 年秋季推出。AMD 的 RX 6000 系列同样于 2020 年底推出，RX 7000 系列于 2022 年底推出。如果保持同样的两年节奏，我们可以在年底前看到 GDDR7 显卡。但不要抱太大希望，因为我们仍然认为 2025 年初的可能性更大。

优化效率和功耗

除了提高吞吐量外，GDDR7 有望采用多种方式来优化内存效率和功耗。特别是，GDDR7 将支持四种不同的读取时钟 (RCK) 模式，以便仅在需要时启用它：

始终运行：始终运行并在睡眠模式下停止；

禁用：停止运行；

Start with RCK Start command：主机可以在读出数据之前通过发出RCK Start命令来启动RCK，并在需要时使用RCK Stop命令停止。

Start with Read：当 DRAM 收到任何涉及读出数据的命令时，RCK 自动开始运行。它可以使用 RCK Stop 命令停止。

此外，GDDR7 内存子系统将能够并行发出两个独立的命令。例如，Bank X 可以通过在 CA[2:0] 上发出 Refresh per bank 命令来刷新，而 Bank Y 可以通过同时在 CA[4:3] 上发出读取命令来读取。此外，GDDR7 将支持线性反馈移位寄存器 (LFSR) 数据训练模式，以确定适当的电压电平和时序，以确保一致的数据传输。在这种模式下，主机将跟踪每个单独的眼睛（连接），这将允许它应用适当的电压以更好地优化功耗。

最后，GDDR7 将能够根据带宽需求在 PAM3 编码和 NRZ 编码之间切换。在高带宽场景中，将使用 PAM3，而在低带宽场景中，内存和内存控制器可以切换到更节能的 NRZ。

虽然 GDDR7 承诺在不大幅增加功耗的情况下显着提高性能，但技术观众最大的问题可能是新型内存何时可用。由于没有来自 JEDEC 的硬性承诺，因此没有预计 GDDR7 发布的具体时间表。但考虑到所涉及的工作和 Cadence 验证系统的发布，预计 GDDR7 将与 AMD 和 NVIDIA 的下一代 GPU 一起进入现场并不是没有道理的。请记住，这两家公司倾向于以大约两年的节奏推出新的 GPU 架构，这意味着我们将在 2024 年晚些时候开始看到 GDDR7 出现在设备上。

当然，鉴于如今有如此多的 AI 和 HPC 公司致力于带宽需求高的产品，其中一两家可能会更快发布依赖 GDDR7 显存的解决方案。但 GDDR7 的大规模采用几乎肯定会与 AMD 和 NVIDIA 的下一代图形卡的量产同时发生。