Teknologi HBM Milik AMD Menjanjikan Kinerja Luar Biasa dengan Daya yang Rendah

AMDGraphicsHBM-300x169

Sudah berhembus kabar burung bahwa kartu grafis AMD generasi berikutnya akan menerapkan arsitektur memori baru. Pembicaraan tentang ini menjadi pendekatan 3D untuk desain memori, namun tidak ada rincian yang jelas tentang apa yang dimaksud. Setidaknya, itu yang terjadi sebelum tanggal 19 Mei 2015 yang lalu.

AMD mengklaim telah berhasil menciptakan memori yang memiliki bandwidth yang lebih tinggi daripada GDDR5, efisiensi daya jauh lebih baik daripada yang telah kita lihat sebelumnya, dan memakan ruang fisik lebih sedikit.

Meskipun kami masih belum tahu kapan teknologi ini akan datang ke pasar, dan AMD belum berbicara spesifik, kita tahu bahwa iterasi pertama High Bandwidth Memory (HBM) akan digunakan awalnya dalam kartu grafis konsumen sebelum dilaksanakan di divisi lain. AMD melihat banyak kegunaan untuk HBM di masa depan dan berharap untuk melihat manfaat teknologi ini ke dalam Compute Core milik APU.

AMD mulai bekerja pada proyek ini lebih dari tujuh tahun yang lalu. Ketika insinyur pertama duduk dan mulai berpikir tentang apa masalah yang ada di depan, menjadi jelas bagi mereka bahwa bandwidth per watt akan cepat menjadi masalah. Selagi kebutuhan bandwidth naik, solusi tradisional telah mengintegrasikan lebih banyak ke dalam satu keping. DRAM tidak memiliki kelebihan itu, namun tuntutan bandwidth meningkat karena CPU dan GPU bisa lebih cepat dan lebih cepat lagi. Untuk GDDR5, power lebih diperlukan, dan pada titik tertentu akan menjadi tidak layak lagi.

HBM direkayasa untuk membantu mengatasi masalah tersebut. Menyerang isu dari segala arah, AMD datang dengan apa yang disebut desain 3D, susun empat chip penyimpanan di atas keping logika tunggal. Keping logika ini kemudian melekat langsung ke interposer berdasarkan silikon tanpa transistor aktif. Keping GPU, CPU atau SoC juga terhubung langsung ke interposer, yang berarti akan terhubung dengan sendirinya ke paket substrat.

Karena ini adalah pendekatan yang sangat baru, seluruh interkoneksi jenis baru dikembangkan untuk chip memori ditumpuk yang telah dijuluki “through-silicon vias” (TSVs) dan “ubumps“. TSVs ini memungkinkan satu chip untuk dihubungkan secara vertikal ke depan dan juga digunakan untuk menghubungkan SoC/GPU untuk interposer.

Dengan chip memori yang ditumpuk, ini berarti ruang yang digunakan untuk memori lebih kecil. Dimana kartu grafis saat ini memiliki chip memori di sekeliling chip GPU, konfigurasi HBM hanya membutuhkan empat, dan mereka akan diposisikan di sudut GPU. Dalam pendekatan ini jarak yang dibutuhkan jauh lebih sedikit bagi data untuk melakukan perjalanan untuk mencapai prosesor. Tidak hanya chip yang lebih sedikit, tumpukan HBM menggunakan luas permukaan jauh lebih sedikit daripada modul GDDR5. Sebuah tumpukan single 1 GB hanya membutuhkan ruang 5x7mm, sedangkan volume yang sama di GDDR5 akan memakan tempat 28x24mm.

High Bandwidth Memory merubah semuanya. Selama bertahun-tahun, dalam rangka untuk mendapatkan lebih banyak throughput, clock memory ditingkatkan untuk mendapatkan bandwidth yang diperlukan. Namun, Bus Width pada HBM meniadakan kebutuhan ini. GDDR5 berjalan pada bus 32-bit sampai dengan 1750MHz, adalah 7GB/s. Bandwidth efektif bisa mencapai 28GB/s per chip.

Di sisi lain, HBM memiliki Bus Width 1024-bit dan clock memory jauh lebih rendah mulai 500Mhz (1GBps), dan puncak bandwidth antara 100 dan 125GB/s per stack. Ini berarti meningkatkan bandwidth dari 10,66GB/s per Watt menjadi lebih dari 35 GB/s per Watt.

Angka-angka ini untuk generasi pertama dari teknologi HBM, dimana AMD berjanji akan meningkat secara dramatis dalam iterasi kedua. Harapannya adalah bahwa kecepatan akan berlipat ganda dan kapasitas akan empat kali lipat pada saat itu.

Empat kali kapasitas terdengar sungguh luar biasa, tapi generasi pertama terbatas maksimal 1GB per stack, dan teknologi ini sementara hanya memungkinkan untuk penggunaan empat tumpukan. Ini berarti generasi pertama dari kartu grafis akan memiliki bingkai buffer yang max keluar pada 4GB. Hal ini mungkin tampak seperti masalah, tapi Joe Macri, AMD Product CTO, yang mengawasi pengembangan HBM, menyatakan bahwa ia memiliki keyakinan bahwa tidak ada masalah yang tidak bisa diatasi oleh para insinyur AMD.

Sebelumnya, tidak ada pilihan lain untuk meningkatkan kinerja selain meningkatkan frame buffer. Tidak ada insinyur yang bekerja pada pemecahan masalah ini, tapi sekarang dengan cara HBM dapat ditingkatkan, AMD telah menempatkan beberapa pikiran sendiri untuk bekerja pada menemukan cara yang lebih efisien untuk menangani memori. Tampaknya AMD yakin bahwa 4GB HBM akan menyaingi frame buffer yang lebih besar yang telah populer akhir-akhir ini.

Ini hanya masalah waktu sebelum AMD mampu mengklaim bahwa AMD sedang menguji HBM. GPU baru dari AMD diharapkan akan muncul dalam waktu dekat, dan sekarang AMD akhirnya mengungkapkan tentang teknologi terbaru ini yang sebelumnya dijaga sangat ketat, harus ada sesuatu yang datang lebih awal untuk mengawali hal lainnya. Jika klaim AMD dianggap serius, akan terjadi lompataan yang signifikan pada kinerja GPU di tahun-tahun mendatang.***

sumber: indo-review.com