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GPU堆栈内存从0到HBM诞生,AMD用了8年半时间

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在AMD今年发布的新显卡中,HBM显存可以说是革命性的,超高的带宽不仅提升了显卡性能,HBM高集成度的封装方式也让显卡设计有了更多可能,R9 Nano这样的小卡也要得益于HBM显存。HBM显存表面风光的背后是AMD研发人员多年的心血,从2007年首次有了GPU堆栈内存的想法到现在,AMD用了8年半时间才将这个想法变成了现实。
在日前举行的Hotchips 27会议上,AMD公司产品CTO、院士Joe Macri介绍了AMD新一代GPU及HBM显存架构,其中就谈到了AMD是如何从最初的想法一步步将内存堆栈变成现实的,来看下Computerbase网站的介绍。
AMD的想法最早源于2007年,那时候虽然已经收购了ATI公司,但AMD最初就打算自己开发堆栈内存的芯片,那时候AMD的想法还是很传统的,并没有考虑图形芯片。当时笔记本以及桌面处理器的核显用缓存还是外置的,Intel处理器当时的缓存可以做到同一个芯片封装内。
到了2009年,AMD/ATI已经可以通过中介层将GPU及DDR3芯片封装在一起了,那时候用的是GPU芯片是ATI的RV635,发布于2008年早期,是首款TSMC  55nm工艺的GPU核心。
Macri表示那是他们使用了TSV工艺,每个方案的芯片都制造了几百片以便获得更多经验,Macri强调说这些芯片都是可实际工作的,并不是模拟品。
到了2011年,AMD的堆栈内存计划在经过初期的实验阶段之后更具体了,先后推出了基于HD  5870及2009年的Cypress芯片的方案,现在的目标集中在了中介层上的GPU芯片的长寿稳定性。
在这些测试通过考验之后,通往Fiji之路已经明确了。这时候已经可以制造更大的图形芯片了,不过当时用的内存芯片还是HBM仿制品,因为SK Hynix在生产HBM芯片上遇到了困难,AMD帮助了这家韩国公司,最终完成了设计。
那时候由于28nm工艺遇到了良率问题,而中介层使用的UMC  45nm工艺良率达到了95%,所以大规模量产不太容易。到了2015年春季,成千上万的芯片bug最后也消除了,经过8年长跑之后的堆栈芯片最终开始大规模量产了。
后半部分就是介绍HBM高带宽显卡的优势了,实际上我们之前也介绍过多次了,大家可以参考之前的文章:AMD详解HBM显存:性能远超GDDR5,功耗降50%,面积小94%


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