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GTC 2013: Stacked Memory ermöglicht höhere Speicherdichten

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gtc2012-neuMit Hilfe von "Stacked Memory" will NVIDIA das Bandbreiten-Problem aktueller Grafikkarten lösen. "Volta" soll die erste Dekstop-GPU mit dieser Technologie sein. Heise.de hat nun ein Interview mit Sumit Gupta von NVIDIA geführt und einige weitere Details erfahren. Beim "Stacked Memory" wird der DRAM-Speicher nicht mehr neben der GPU auf dem PCB untergebracht, sondern direkt auf der GPU selbst. Dazu werden zusätzliche Silizium-Layer auf der GPU angebracht, sogenannte Through Silicon Vias (TSVs) verbinden beide Komponenten. Durch die direkte Positionierung des Speichers auf der GPU sind die Verbindungen zwischen Speicherinterface und Speicher selbst extrem kurz und kompakt gehalten. Moderne GPUs werden in ihrer Speicherbandbreite vor allem durch die komplizierte Anbindung des Speicherinterfaces mit dem Speicher limitiert. So muss beim GPU-Design bereits die Position und Verdrahtung für das Speicherinterface beachtet werden. "Stacked Memory" vereinfacht dies über die Through Silicon Vias (TSVs) erheblich. So kann der Speicher nicht nur schneller takten und die Latenzen sind durch die kurze Anbindung gering, auch die Breite des Speicherinterfaces kann deutlich erhöht werden.

NVIDIA GTC 2013:
NVIDIA GTC 2013: "Volta"-GPU-Design mit Stacked DRAM

Mit "Volta" soll die Speicherbandbreite auf 1 TB/s ansteigen. Zum Vergleich: Die GeForce GTX Titan bietet derzeit eine Speicherbandbreite von 288,4 GB/s. Uns stellte sich noch die Frage nach der Speicherkapazität. Moderne CPUs zeigen, dass ein großer Cache und damit viel Speicher vor allem eines bedeuten: ein komplexes CPU-Design mit mehreren Milliarden Transistoren. NVIDIA hat mit dem GF110 bereits die derzeit komplexeste GPU - 7,1 Milliarden Transistoren arbeiten hier. Wenn man sich nun noch vorstellt, dass 6 GB und mehr an DRAM auf der GPU untergebracht werden sollen, ist die Komplexität eines solchen Chips zu erahnen. Sumit Gupta aber versuchte diese Bedenken und zerstreuen. Ganz im Gegenteil, mit Hilfe von "Stacked Memory" seien sogar größere Speicherkapazitäten denkbar, als dies heute möglich sei.

Man vertraue dabei besonders auf die Fertigungstechnologien von TSMC. Bis "Volta" erscheinen soll, werden auch noch einige Jahre ins Land ziehen. Vor Ende 2015 wird kein Produkt mit "Stacked Memory" erwartet und bis dahin sollten die Fertigungstechnologien einen großen Sprung gemacht haben, die auch komplexe GPUs und dazugehörigen großen DRAM möglich machen.

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Kommentare (7)

#1
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Registriert seit: 11.01.2009
Gelnhausen/Hanau
Kapitänleutnant
Beiträge: 1909
Man sollte aus GF110 evtl. GK110 machen ;-)
#2
Registriert seit: 12.01.2011

Gefreiter
Beiträge: 64
Wie will man dann eigentlich die Wärme von der GPU abführen wenn da noch ein paar Millimeter DRAM drauf sind?
#3
Registriert seit: 12.06.2012
D-63xxx
Kapitänleutnant
Beiträge: 1700
kleinere Struktur :P einfach weniger hitze produzieren
#4
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Registriert seit: 18.05.2008
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Oberbootsmann
Beiträge: 818
Ich gehe davon aus, dass mit GPU hier nicht der DIE gemeint ist, auf dem der RAM in Zukunft sitzen soll, sondern vielmehr das gesamte Package.

Folglich wird das Ganze ähnlich aussehen, wie es Intel derzeit mit ihren GPUs auf den Core i-Prozessoren macht. Da ist schon noch einiges an Platz, außerderm kann die Größe des Packages beinahe beliebig erhöht werden, was man ebenfalls der Abbildung in der News entnehmen kann.
#5
Registriert seit: 09.03.2008
Schweinfurt
Oberstabsgefreiter
Beiträge: 417
Hört sich nicht unbedingt nach einer kostensenkenden Maßnahme an.
#6
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Registriert seit: 04.03.2011
Niedersachsen
Hauptgefreiter
Beiträge: 140
Ist stacked Memory auch quasi als großer Cache mit Rückendeckung von den konventionellen PCB-Speicherchips möglich? Wäre das nicht ein Mittelweg zwischen Leistung und Kosten, oder wäre die Kombination als Prinzip sinnlos?

Also gäbe es da nur Ganz oder Garnicht?
#7
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Registriert seit: 08.08.2006
Weinböhla (Sachsen)
Moderator
Beiträge: 28817
Zitat Blauschwein;20362505
Ist stacked Memory auch quasi als großer Cache mit Rückendeckung von den konventionellen PCB-Speicherchips möglich? Wäre das nicht ein Mittelweg zwischen Leistung und Kosten, oder wäre die Kombination als Prinzip sinnlos?

Also gäbe es da nur Ganz oder Garnicht?


Im Prinzip nicht...
Je nachdem gibt es ja einige "Prozesse", die auf den RAM zugreifen, dabei aber mit größter Warscheinlichkeit nicht alle wirklich volle Bandbreite benötigen.

Die große Preisfrage ist aber, wie man sowas intelligent trenen will.
Ich denke, wenn man den Texturcache mal ganz ausklammert, was in aktuellen Games der mit Abstand meiste Platzfresser ist, hat man immernoch das Problem, das im Profibereich mit GPGPU der Bedarf an schnellem und auch großem RAM ganz andere Größenordnungen beschreibt.
Eine Mischung von beiden wäre zwar grundsätzlich möglich, nur lässt sich unsererseits sehr schwer vorhersagen, ob und in welchem Maß das überhaupt helfen würde.
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