Еще в декабре Micron утвердила стандарт памяти GDDR5X. В то время спецификации существовали только на бумаге, аппаратных реализаций еще не было представлено. Ситуация изменилась в начале года, мы уже опубликовали новость о ряде инноваций. Сегодня Micron объявила результаты первых тестов в мюнхенском Micron Development Center, они оказались очень хорошими, так что массовое производство начнется летом. Тогда же можно ожидать первых продуктов с памятью GDDR5X.
Первая память GDDR5X показала в Мюнхене пропускную способность 13 Гбит/с и выше. В сентябрьских финальных спецификациях Micron указывала планируемую скорость от 10 до 12 Гбит/с, которая в будущем может увеличиться до 16 Гбит/с. Такого уровня мы пока не получили, но результаты оказались выше начального уровня. Первое поколение памяти GDDR5X будет производиться по 20-нм техпроцессу, емкость составит 8 Гбит (1 Гбайт) на чип.
Позвольте напомнить о преимуществах памяти Micron. У стандарта памяти GDDR5 на 2.000 МГц пропускная способность на чип памяти составляет 8 Гбит/с, Micron говорит о первых успешных результатах до 13 Гбит/с. Улучшилось и соотношение пропускной способности на ватт, так как память и компоненты ввода/вывода работают от 1,35 В. Более высокая пропускная способность обусловлена и новой технологией передачи сигнала на основе Quad Data Rate (QDR). Отметим и в два раза больший размер prefetch, с восьми до 16 слов данных, обеспечивающий 512-битный доступ чтения и записи на массив памяти.
Благодаря чуть меньшему напряжению, возможности обновления Hibernate Refresh и Partial Refresh для отдельных банков памяти, память GDDR5X первого поколения будет потреблять не больше энергии, чем предшествующий стандарт GDDR5. Речь идет о 2-2,5 Вт на чип. Для видеокарты мы получим от 10 до 30 Вт. Поскольку первое поколение GDDRX5 будет не всегда использоваться в максимальной конфигурации (планируются частоты от 1.250 до 2.000 МГц), на практике энергопотребление может быть еще ниже.
Кроме производительности весьма интересны изменения по упаковке GDDR5X. Чип размером 14 x 10 мм чуть меньше чипа GDDR5 14 x 12 мм, но он опирается на корпусировку BGA (Ball Grid Array) со 190 контактами снизу, хотя у GDDR5 использовалось только 170 контактов. По информации Micron диаметр каждого контактного шарика был уменьшен (0,4 вместо 0,47 мм), расстояние 0,65 мм тоже существенно меньше 0,8 мм. В результате посадочные места на PCB будут несколько меньше, дорожки будут расположены плотнее. PCB будет чуть сложнее производить. Меньшие размеры контактных поверхностей и меньший допуск между минимальным и максимальным расстоянием контактных точек приводят к более высокой целостности сигналов – преимущество дизайна для высокой пропускной способности памяти. Высота упаковки чипа GDDR5X такая же, что и у GDDR5 – 1,1 мм.
Выше мы уже упоминали 20-нм техпроцесс. Его Micron запустила сравнительно давно, за прошедшие месяцы и недели компании удалось увеличить долю выхода годных кристаллов. Впрочем, пока сложно предсказать, какую пропускную способность обеспечат чипы массового производства. Также вопросы возникают и по поводу контроллера памяти GPU, второго важного компонента для работы GDDR5X. Сегодня NVIDIA и AMD не высказались в поддержку памяти GDDR5X, но Micron вряд ли стала бы разрабатывать технологию без спроса со стороны производителей.
Как подсказывает опыт, чипы памяти в начале производства обладают существенно большими возможностями, чем может задействовать контроллер памяти. Дело в том, что производителям GPU приходится бороться с проблемами задержек и распространения сигналов по дорожкам между GPU и чипами памяти. Также разработчики GPU закладывают контроллер памяти на ранних этапах планирования, поэтому позднее изменять его из-за новых разработок сложнее. Видеокарта AMD Radeon HD 4870 была представлена 19 июня 2008 года, став первой моделью с поддержкой памяти GDDR5. На видеокарту устанавливались 512 или 1.024 Мбайт памяти GDDR5 на 900 МГц. Пропускная способность чипов составляла 3,6 Гбит/с, хотя в то время производители памяти обеспечивали 4,5 Гбит/с. Поэтому первые видеокарты с памятью GDDR5X вряд ли смогут задействовать потенциал новой памяти полностью.
Первое поколение памяти GDDR5X не будет дешевым. Чип на 8 Гбит будет дороже памяти GDDR5 на 4 Гбит. Упомянутое выше усложнение разводки дорожек на PCB тоже поднимет цены. Поэтому технология GDDR5X, как и дорогая High Bandwidth Memory, будет использоваться только на high-end видеокартах.
Остается дождаться объявлений AMD и NVIDIA, которые готовятся представить GPU нового поколения. AMD уже частично поделилась информацией о грядущей архитектуре Polaris.