Speicher

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AMD arbeitet parallel auch an GDDR6-Speicherinterfaces

Chipentwickler AMD hat sich seit einiger Zeit im Grafikchip-Bereich sehr eindeutig der HBM-Speichertechnologie verschrieben, die Vega-Serie sollte sogar komplett unter dem Einsatz von HBM-Speicher entstehen (ob dies auch bei kleinen und kleinsten Vega-Lösungen durchzuhalten ist, steht auf einem anderen Blatt). GDDR5-Speicher hat man seitens AMD nur noch bei technologisch klar zurückliegenden Polaris-Serie verwendet, das schnellere GDDR5X dabei allerdings auch schon links liegengelassen. Dennoch gab es immer die These, das AMD trotz aller medialen Aussagen pro HBM auch in der Zukunft eine zweite Speichertechnologie brauchen würde – schon allein aus dem Grund, weil HBM auch in absehbarer Zeit noch zu teuer für LowCost-Lösungen sein dürfte. Bisher ging man diesbezüglich eher davon aus, das sich AMD einfach weiter an der GDDR5-Technologie bedient, nun aber gibt mittels des Linkedin-Profils eines AMD-Mitarbeiters einen klaren Hinweis darauf, das AMD schon seit über zwei Jahren an GDDR6 bzw. GDDR6-Speicherinterfaces arbeitet.

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Samsungs GDDR6-Speicher erreicht 16 GHz Datentakt

Samsung hat in einer Pressemitteilung auf einige Awards hingewiesen, die dem Unternehmen für die eigentlich erst im kommenden Januar anstehende CES 2018 verliehen wurden. Darunter wurde auch GDDR6-Speicher mit einem satten Datentakt von 16.000 MHz (wie der real anliegende Takt ist, muß sich noch zeigen) aka einer Datenraten von 16 Gbps per Pin genannt – oder anders formuliert, damit ist schon eine glatte Verdopplung gegenüber GDDR5-Speicher mit 4000 MHz DDR Taktrate (Datentakt 8000 MHz) erreicht. Inwiefern jener Speicher auch noch lieferbar wäre, spricht Samsung wohlweislich nicht – nicht auszuschließen, das man für das Erringen der CES-Awards nur einzelne Samples vorzeigen musste (was aber immer noch besser ist als die reine Ankündigung von GDDR6-Speicher mit 16 Gbps seitens SK Hynix in diesem Frühling). Samsungs augenscheinlich real existierender GDDR6-Speicher zeigt in jedem Fall dahin, wohin die zukünftige Entwicklung bei GDDR6 gehen wird – selbst wenn am Anfang des GDDR6-Supports erst einmal etwas geringe Taktraten lieferbar sind.

GDDR5 GDDR5X GDDR6 HBM2
GPU-Interface flexibel, üblich bis zu 512 Bit flexibel, üblich bis zu 384 Bit flexibel, wahrscheinlich bis zu 384 Bit 1-4 Stacks, pro Stack 1024 Bit
üblicher Speichertakt bis zu 4500 MHz DDR derzeit bis zu 3000 MHz QDR
(bis zu 3500 MHz QDR geplant)
bis zu 16 Gbps geplant derzeit bis zu ~880 MHz DDR
(bis zu 1000 MHz DDR geplant)
Datenübertragung DDR (= x2) QDR (= x4) ? DDR (= x2)
Speicherbandbreite eines Spitzenprodukts 384 GB/sec
(Radeon R9 390X)
484 GB/sec
(GeForce GTX 1080 Ti)
- 900 GB/sec
(Tesla V100)
maximale Speicherbandbreite 576 GB/sec
(4500 MHz DDR @ 512 Bit SI)
896 GB/sec
(3500 MHz QDR @ 512 Bit SI)
1024 GB/sec
(16 Gbps @ 512 Bit SI)
1024 GB/sec
(1000 MHz DDR @ 4096 Bit SI)
realisierbare Speichermengen flexibel bis zu 16 GB
(Vielfache von 64 MB)
flexibel bis zu 32 GB
(Vielfache von 512 oder 768 MB)
noch unklar flexibel bis zu 32 GB
(pro Stack 4 oder 8 GB)
Verfügbarkeit voll verfügbar vernünftig verfügbar Jahresanfang 2018 vernünftig verfügbar
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Umfrage-Auswertung: Welcher Typ von PC-Hauptspeicher wird genutzt?

Eine Umfrage von Anfang April fragte den Typ des derzeit verbauten PC-Hauptspeichers ab. DDR4-Speicher ist zwar seit einiger Zeit in allen neu erhältlichen PC-Systemen verbaut, allerdings dauert es natürlich eine längere Zeitspanne, ältere Systeme zu ersetzen. So erklärt sich auch das Umfrageergebnis, nach welchem derzeit DDR4-Speicher zwar schon bei 26,5% der Systeme verbaut ist, DDR3-Speicher hingegen immer noch überaus klar mit (satten) 66,9% der Systeme in Front liegt. Wie weit der Weg sein wird, jenes Verhältnis umzukehren, ist an den immer noch vorhandenen Systemen mit älterem Speicher zu sehen: DDR2-Speicher ist noch bei 5,7% der Systeme im Einsatz, DDR1-Speicher und älteres zusammen bei 0,9% der Systeme. Hierbei könnte es sich natürlich um Retro-Maschinen oder andere Spezialfälle handeln – aber die fast 6% für DDR2-Speicher überraschen dann doch.

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DDR5-Speicher kommt mit auf "16n" verdoppeltem Prefetch

Zum kürzlich genannten DDR5-Speicher läßt sich nunmehr auch die Erklärung dessen grundlegender Technik nachliefern, selbst wenn diese zukünftige Speicherart im Consumer-Bereich sicher nicht vor dem Jahr 2020 antreten dürfte. Doch die angegebene verdoppelte Bandbreite gegenüber DDR4-Speicher muß schließlich irgendwo herkommen – und am Ende findet sich der Hinweis auf die hierfür benutzte Technik sogar schon in einer älteren Präsentationsfolie von Speicherchip-Hersteller Micron, welcher bereits im August 2016 mittels "16n prefetch" den entscheidenden Hinweis in dieser Frage ganz offiziell notiert hatte:

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Umfrage-Auswertung: Werden die Systemanforderungen für die Spiele-Generation 2016/17 erfüllt?

Mit einer Umfrage von Ende Januar sollte die Hardware der 3DCenter-Leser in den Vergleich zu den kürzlich aufgestellten Systemanforderungen für die Spiele-Generation 2016/17 gestellt werden. Jene neuen Systemanforderungen für die aktuelle Spiele-Generation ist gegenüber dem Stand des Vorjahres nicht besonders stark nach oben gegangen – allein beim Thema des Grafikkartenspeichers sind die Anforderungen deutlich gestiegen. Insofern verwundert es auch wenig, wenn die Erfüllung dieser generellen Systemanforderungen heuer nun prinzipiell genauso bzw. leicht besser aussieht als im vorangegangenen Jahr – allenfalls die Anzahl jener Nutzer, welche deutlich oberhalb der Hardware-Empfehlungen liegt, hat beachtbar (von 12,9% auf 16,9%) zugenommen, ansonsten sind die Stimmenzahlen grob diesselben.

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Umfrage-Auswertung: Wo liegt die ideale Speichermenge für eine FullHD-Grafikkarte?

Eine Umfrage von Mitte Juli fragte nach der idealen Speichermenge für eine (jetzt neu gekaufte) Grafikkarte, welche für die FullHD-Auflösung gedacht ist. Hierbei gab es ein sehr eindeutiges Votum, welches sich stark für hohe bis sehr hohe Mengen an Grafikkartenspeicher ausspricht – auch schon unter FullHD. Möglicherweise sind viele der Umfrage-Teilnehmer bei ihren letzten Grafikkarten-Erwerbungen im Laufe der Zeit an eine Speicherbarriere gestoßen und wollen diese Problematik nunmehr bei einem Neukauf generell vermeiden. Denn erstaunlicherweise kommt die Speichermenge von glatt 8 GB sogar auf die absolut höchste Wertung mit gleich 29,9% der Stimmen – knapp gefolgt von glatt 4 GB mit 28,7% der Stimmen. Die drei Antwortoptionen "2 GB", "2-3 GB" und "3 GB" erreichen hingegen zusammengerechnet gerade einmal 2,8% der Stimmen – das Interesse der Umfrage-Teilnehmer an Grafikkarten mit viel Speicher läßt sich kaum besser ausdrücken.

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GDDR6 und HBM3 als Grafikkartenspeicher der Zukunft

Noch nachzutragen von der kürzlichen HotChips-Konferenz sind die dortigen Aussagen zu diversen kommenden Speichertechnologien. Bezüglich des für PC-Systeme als Hauptspeicher verwendeten DDR5 hatten wir dies bereits getan – interessant hierzu noch der Nachtrag, das DDR5 nunmehr einen Prefetch von 16 benutzen soll, was die Marketing-Umschreibung eines 16fachen Datentransfers pro Takt der eigentlichen Speicherzellen darstellt. Üblicherweise wurde dies in der DDR-Entwicklung derart gelöst, das der Takt des Speicherinterfaces deutlich höher als derjenige der reinen Speicherzellen wurde – bei DDR4 mit einem Prefetch von 8 handelt es sich um ein Verhältnis von 4:1, das zusätzliche DDR-Verfahren zur Datenübertragung ergibt dann den Prefetch von 8. Bei DDR5 sieht es derzeit ganz danach aus, als würde man exakt dieses Methode nochmals nutzen – die Differenz der Taktraten zwischen Speicherinterface und reinen Speicherzellen also auf 8:1 steigen und unter Hinzunahme des DDR-Datenübertragungsprotokolls dann jener Prefetch von 16 erreicht werden. In jedem Fall wird es hierbei eine deutlich andere zugrundeliegende Technologie geben, womit sich die lange Wartezeit auf DDR5 erklärt.

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Umfrage-Auswertung: Wieviel Speicher ist momentan im Hauptrechner verbaut (2016)?

Eine Umfrage von Anfang Mai ging mal wieder der Frage der Speicherbestückung im Hauptrechner nach, welche sich dann nachfolgend mit gleichlautenden Umfragen von August 2014, Oktober 2012 und Februar 2010 vergleichen lassen kann. Damit läßt sich inzwischen eine gewisse Entwicklung über die Jahre skizzieren – welche in diesem Bereich natürlich immer nur in Richtung von mehr Speicher ging und geht. War anno 2010 noch die Masse der Umfrage-Teilnehmer bei 4 GB Speicher, ging es schon schon im Jahr 2012 auf 6/8 GB Speicher hinauf – und im Jahr 2014 waren es dann 8 GB als jene Speichermenge, wo die meisten Nutzer anzutreffen waren. Heuer nun hat sich dies erneut verschoben und 16 GB ist inzwischen die Speichermenge, sogar mit einigem Abstand.

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Was bringen höhere Speichertaktungen bis DDR4/4000 an Mehrperformance?

Beim TechSpot hat man sich mit dem Effekt verschiedener DDR4-Speichertaktungen beschäftigt – ein Thema, welches seit den Anfangszeiten der modernen PCs interessant war, zuletzt aber mangels entsprechender Leistungszuwächse bei höheren Speichertaktungen eher in den Hintergrund geriet. Doch wider Erwarten bewegt sich nun doch wieder etwas nach mit höheren Speichertaktungen: Unter Anwendungs-Benchmarks ging es von DDR4/2133 auf DDR4/3000 um 17,5% nach oben, auf DDR4/4000 sogar um 33,9%. Doch selbst unter Spiele-Benchmarks auf höchster Bilqualität und einer Auflösung von 2560x1440 gab es mit +11,4% für DDR4/3000 und +20,0% für DDR4/4000 (jeweils gegenüber DDR4/2133) noch interessante Ausschläge. Selbige wurde allerdings begünstigt durch die benutzte Grafikpower mit 2x GeForce GTX 980 Ti im SLI-Verbund, wo dann also die anliegende CPU-Power zur bestmöglichen Ausnutzung der beiden Grafikkarten eine regelrecht erhebliche Rolle spielt.

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Speicherinterface-Entwickler eSilicon hat mehrere HBM2-Chipdesigns in Arbeit

Erneut über unser Forum erspäht, gibt es auf YouTube ein längeres Video zum Thema HBM-1/2-Speicher zu sehen, in welchem diverse Zulieferfirmen hierzu Stellung nehmen. Hochinteressant sind dabei die Ausführungen von eSilicon, einem Entwickler von Speicherinterfaces, welcher seinerseits schon mehrere HBM-1/2-Designs in Arbeit hatte bzw. noch hat. Die Namen der hiermit belieferten Chipentwickler bzw. Chipdesigns wurden zwar nicht erwähnt, aber all zu viele HBM-Chipdesigns gibt es schließlich nicht. Ergo sieht es fast danach aus, als wäre eSilicon auch schon an der Entwicklung des Fiji-Chips und dessen HBM1-Speicherinterface samt vier HBM1-Speicherstacks beteiligt gewesen:

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