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Samsung präsentiert HBM2 Aquabolt mit 2,4 GBit/s pro Pin

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samsung-hbm2Samsung hat die zweite Generation seines HBM2 vorgestellt. Diese hört auf den Namen Aquabolt und erreicht eine Bandbreite von 2,4 GBit/s pro Pin. Die Speicherstacks besitzen eine Kapazität von 8 GB. Samsung gibt eine Betriebsspannung von 1,2 V für den Betrieb von 2,4 GBit/s pro Pin an. In der ersten Generation des eigenen HBM2 (Flarebolt) sind es ebenfalls 1,2 V bei 1,6 GBit/s pro Pin sowie 1,35 V bei 2,0 GBit/s pro Pin. Damit sieht Samsung den Vorteil der zweiten Generation nicht nur bei der Geschwindigkeit, sondern auch bei der Leistungsaufnahme.

Mit dem neuen Speicher erreicht Samsung eine Speicherbandbreite von 307 GB/s für einen einzelnen 8-GB-Speicherstack und einem Speicherinterface von 1.024 Bit. Auf aktuellen Grafikkarten mit HBM2 wie der AMD Radeon RX Vega 56 und 64 sowie der NVIDIA Titan V wären damit Speicherbandbreiten von bis zu 614 bzw. 921 GB/s möglich. Mit vier Stacks bestückte Karten (bisher ist dies nur bei der GV100-GPU auf den Tesla V100 von NVIDIA der Fall) könnten auf 1,2 TB/s kommen.

Um die höhere Bandbreite zu erreichen, hat Samsung das TSV-Design (Through Silicon Via’s) verbessert. Die TSVs kommen zur Verbindung der einzelnen Speicherdies zum Einsatz. Der Samsung HBM2 mit 8 GB Speicherkapazität besteht aus acht dieser Speicherdies. Jeder dieser Dies oder Layer ist mit dem darüber- und darunterliegenden Die über mehr als 5.000 TSVs verbunden. Diese vielen kleinen Verbindungen sorgen aber auch für Verzerrungen in der Übertragung, die Samsung beim HBM2 Aquabolt weiter minimieren konnte.

Weiterhin hat Samsung sogenannte Thermal Bumbs zwischen den Layern eingesetzt, welche die Abwärme nach Außen führen sollen. Dies war auch schon in der ersten Generation der Fall, mit der Aquabolt-Variante hat Samsung aber auch hier Verbesserungen eingebaut, die dazu beitragen sollen, dass die Abwärme besser abgeführt werden kann. Neben den acht Speicherdies ist in einem solchen HBM2-Package noch ein Controll-Layer vorhanden. Dieser wird in der zweiten Generation des HBM2 von Samsung nun nach unten noch durch eine Schutzschicht ergänzt, welche den Speicher stabiler gegen physikalische Kräfte machen soll.

Samsung will bereits mit der Massenproduktion des HBM2 Aquabolt begonnen haben. Wann die ersten Partner mit dem neuen Speicher beliefert werden, ist derzeit nicht bekannt. In Frage kommen hier natürlich neben AMD und NVIDIA auch noch weitere Hardware-Hersteller, die spezielle Beschleunigerkarten mit HBM2 auf dem Markt haben. Als Beispiel zu nennen wären hier Intel mit dem Stratix 10 MX, Google mit der Tensor Processing Unit, NEC mit den SX Aurora TSUBASA und viele mehr.