Конечно, нам ещё предстоит дождаться выхода видеокарт на дизайне "Maxwell" в 2014 году, но NVIDIA на GTC 2013 уже представила преемника: "Volta". Он знаменует существенный шаг вперёд по пропускной способности памяти. Она в новом дизайне "Volta" должна вырасти до 1 Тбайт/с. Для сравнения, у GeForce GTX Titan пропускная способность памяти составляет всего 288,4 Гбайт/с. У "Volta" мы получаем не менее чем трёхкратный прирост. Кроме того, технология Stacked Memory обеспечит заметное снижение задержек при обращении к памяти, что должно ещё сильнее увеличить производительность.
Увеличение пропускной способности памяти и снижение задержек стали возможны благодаря новой технологии "Stacked Memory". Современный дизайн GDDR5 c 384-битным доступом к памяти уже исчерпал свои возможности. Конечно, производители памяти могут увеличивать тактовые частоты и больше 1500 МГц, да и со стороны GPU можно организовать даже 512-битный интерфейс памяти, но в данном дизайне NVIDIA не видит будущего. В отличие от слоистой памяти или "Stacked Memory". При использовании данной технологии память больше не размещается на плате видеокарты рядом с GPU, а переходит напрямую на чип GPU. К GPU прикрепляется дополнительный слой кремния, так называемый Through Silicon Vias (TSV), соединяющий два компонента. Схожая технология уже используется в современных "системах на чипе" SoC. Например, в SoC PS Vita таким способом добавлены 128 Мбайт памяти. Впрочем, строго говоря, она не принадлежит к технологии "Stacked Memory" или TSV, так как в упаковке используется отдельный чип. Технология "Stacked Memory" представляет собой шаг вперёд в данном направлении.
Но почему Stacked Memory может дать столь высокую пропускную способность и столь низкие задержки?
С помощью прямого размещения памяти на GPU, соединения между контроллером памяти и памятью становятся очень короткими и компактными. Современные GPU упираются в пропускную способность памяти, в основном из-за проблемного соединения между контроллером памяти и чипами памяти. Во время дизайна GPU уже давно приходится учитывать расположение контактов шины памяти. Технология "Stacked Memory" упрощает подключение памяти благодаря использованию соединительного слоя Through Silicon Vias (TSV). Память в результате может работать с более высокой частотой и меньшими задержками из-за меньшего расстояния, да и ширину интерфейса памяти можно значительно расширить.
Как мы упомянули выше, современные интерфейсы памяти high-end GPU опираются на 384- или 512-битный дизайн. Для получения упомянутой ранее планки 1 Тбайт/с у "Volta" будет использоваться 1024-битный интерфейс памяти, а частота DRAM составит 2000 МГц. Также возможна конфигурация, например, с 1000 МГц памятью и 2048-битным интерфейсом. Впрочем, до появления первых видеокарт "Volta" остаётся еще несколько лет, и пока мы не знаем, какую реализацию предпочтет NVIDIA, но с учётом названных значений мы можем сделать ряд предположений.
Будет интересно увидеть, как NVIDIA сможет уместить память на кристалле GPU. Всё же 6 Гбайт памяти GDDR5 у GeForce GTX Titan распределены по 32 чипам и занимают довольно большую площадь. Наверное, именно по этой причине NVIDIA даже не назвала года появления дизайна "Volta". Но нам следует внимательно изучать техпроцессы, которые будут объявлены в ближайшие 12-18 месяцев. Касательно "Logan", будущей "системы на чипе" Tegra, NVIDIA упомянула 3D-транзисторы FinFET. Скорее всего, в данном направлении NVIDIA будет разрабатывать дизайн GPU "Volta".