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Samsung GDDR6W

Doppelte Kapazität und Speicherbandbreite

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Doppelte Kapazität und Speicherbandbreite
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Samsung hat die Entwicklung von GDDR6W-Grafikspeicher angekündigt. Dieser Speicher soll dabei helfen, die zukünftigen Anforderungen hinsichtlich der Speicherkapazität und Speicherbandbreite zu erfüllen. Im Grunde handelt es sich beim GDDR6W im eine Art Hybrid aus klassischem GDDR und HBM.

Beim GDDR6W wird DRAM gestapelt. Dazu verwendet Samsung die eigene Fan-Out-Wafer-Level Packaging-(FOWLP)-Technologie, um zwei Ebenen zu stapeln. Der derzeit aktuell schnellste GDDR6-Speicher (GDDR6 x32) von Samsung erreicht 24 GBit/s. Der GDDR6W x64 kommt nun auf die doppelte Speicherbandbreite. Anstatt mit 2 GB pro Chip erreicht der GDDR6W zudem 4 GB an Kapazität pro Chip.

Im Aufbau des Speichers zeigen sich die Unterschiede zwischen GDDR6 und GDDR6W. Erstgenannter verwendet ein PCB mit einem BGA auf der Unterseite und durch das PCB findet ein Routing zu den DRAM-Chips statt. Die Höhe des Stacks ist auf 1,1 mm standardisiert. GDDR6W verwendet zunächst eine Redistribution Layer (RDL) mit dem BGA auf der Unterseite, dann folgt die erste Lage an DRAM. Darauf wird eine zweite RDL aufgebracht, die wiederum eine zweite Lage an DRAM anbindet. In die Package-Füllung eingebrachte Kupfer-Pfeiler verbinden die beiden RDL miteinander.

Die Höhe des GDDR6W liegt bei nur 0,7 mm und damit baut er um 36 % geringer auf. Vor allem das Fehlen des PCBs soll für die geringere Höhe verantwortlich sein. Die Anzahl der I/O-Pins an der Unterseite wird von 32 auf 64 erhöht, damit die doppelte Bandbreite auch umgesetzt werden kann. Das Package soll in den weiteren Abmessungen identisch zu GDDR6 sein.

Die Tatsache, dass GDDR6W eine Alternative zu HBM sein soll, macht Samsung an ein paar Zahlen fest:

Gegenüberstellung von GDDR6W und HBM

GDDR6GDDR6W HBM2E
I/O-Pins 256 (8x 32)512 (8x 64) 4.096 (4x 1.024)
Speicherbandbreite pro Pin 24 GBit/s22 GBit/s 3,2 GBit/s
Gesamt-Speicherbandbreite768 MB/s1,4 TB/s 1,6 TB/s
Kapazität 16 GB32 GB 32 / 64 GB

Samsung vergleicht hier ein "System" oder eine Grafikkarte / einen Beschleuniger mit acht GDDR6W-Chips und einen solchen mit vier HBM-Chips. Bei weniger I/O-Pins, was ein einfacheres Platinen-Design zur Folge hat, muss GDDR6W natürlich deutlich mehr Bandbreite pro Pin ermöglichen. Am Ende aber liegt die Gesamt-Speicherbandbreite mit 1,4 zu 1,6 TB/s recht nahe beieinander.

Gegenüber HBM soll GDDR6W auch den Vorteil haben, dass es weniger Kompromisse aufgrund der Wärmeentwicklung im Speicherchip selbst gibt. Dennoch wäre es sicherlich interessant zu erfahren, wie sich GDDR6W aus thermischer Sicht verhält, denn es sind nun einmal zwei Lagen und gerade schneller GDDR6X hat in der Vergangenheit bewiesen, dass er durchaus 100 °C warm wird. Ob zwei Lagen wie aktuell umgesetzt für den GDDR6W das Maximum darstellen, ist nicht bekannt. Die JEDEC-Standardisierung von GDDR6W soll bereits im zweiten Quartal 2022 abgeschlossen gewesen sein. Als mögliche Einsatzbereiche nennt Samsung Notebooks, aber auch AI- und HPC-Beschleuniger sowie seine GPU-Partner. Welche das sind, sagt Samsung leider nicht. Ab wann mit den ersten Produkten zu rechnen ist, ist ebenfalls nicht bekannt.

Quellen und weitere Links

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