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Micron bestätigt GDDR6X-Speicher mit bis zu 21 Gbps - samt dessen Einsatz bei der GeForce RTX 3090

Videocardz haben in einem erst auf diesen August datierten Micron-Dokument eine klare Bestätigung für die Existenz von GDDR6X-Speicher und deren Einsatz bei kommenden Ampere-basierten Grafikkarten gefunden. Selbiger Speichertyp geistert seit einigen Wochen durch die Gerüchteküche, konnte jedoch mangels JEDEC-Spezifikation bislang nie für gänzlich voll genommen werden – was sich nunmehr erledigt, da sowohl die Existenz als auch der konkrete Einsatz bestätigt wurde. Allerdings könnte es sich in der Tat um eine "Marketing-Norm" seitens Speicherchip-Hersteller Micron handeln, womit schlicht besonders hoch getakteter GDDR6-Speicher im Verkauf als "GDDR6X" gelabelt wird. Denn aus den vorliegenden Daten ist keinerlei technischer Unterschied zum normalen GDDR6 zu erkennen – außer wie gesagt den höheren Bandbreiten, welche allerdings für einen Generation-Sprung (üblicherweise Verdopplung) doch noch zu niedrig liegen.

Sollte diese These zutreffen, erklärt sich zumindest, weshalb es bislang keine offizielle JEDEC-Spezifikation zu GDDR6X gibt – jene wäre unnötig, wenn es sich nur um GDDR6 mit erhöhten Taktraten handelt. Dies war seinerzeit bei GDDR5X noch anders, welches einen (erheblichen) technischen Unterschied zu GDDR5 aufwies (QDR- anstatt DDR-Datenübertragung) und demzufolge sogar monatelang vor dem ersten Einsatz von der JEDEC offiziell spezifiziert wurde. So oder so kann man nunmehr davon ausgehen, dass eine Datenrate von 19-21 Gbps mit "normalem" GDDR-Speicher möglich wird, gegenüber dem bei den bisherigen Grafikkarten eingesetzten GDDR6-Speichern mit üblicherweise nur 14 Gbps Datenrate ein doch erheblicher Sprung (bestenfalls +50%). An den realisierbaren Speichermengen scheint sich hingegen nichts zu ändern, das Micron-Dokument nennt (an einem 384 bit breiten Speicherinterface) eine übliche Speichermenge von 12 GB, gebildet aus 12 Speicherchips mit demzufolge 1 GByte pro Chip.

GDDR5 GDDR5X GDDR6 GDDR6X
GPU-Interface flexibel, üblich bis zu 512 Bit flexibel, üblich bis zu 384 Bit flexibel, derzeit üblich bis zu 384 Bit, möglicherweise noch bis zu 512 Bit flexibel, wahrscheinlich bis zu 384 Bit
Speichertakt üblich bis 4000 MHz DDR, verfügbar bis 4500 MHz DDR üblich bis 2750 MHz QDR, verfügbar bis 3000 MHz QDR üblich bis 3500 MHz QDR, verfügbar bis 4000 MHz QDR augenscheinlich 4750-5250 MHz QDR
2375-2625 MHz ODR
Datenübertragung DDR (= x2) QDR (= x4) QDR (= x4) augenscheinlich QDR (= x4)
QDR + PAM4 = ODR (x8)
Speicherbandbreite eines Spitzenprodukts 384 GB/sec
(Radeon R9 390X)
547 GB/sec
(Titan Xp)
672 GB/sec
(Titan RTX)
?
maximale Speicherbandbreite 576 GB/sec
(4500 MHz DDR @ 512 Bit)
896 GB/sec
(3500 MHz QDR @ 512 Bit)
1024 GB/sec
(4000 MHz QDR @ 512 Bit)
1344 GB/sec
(5250 MHz QDR @ 512 Bit)
(2625 MHz ODR @ 512 Bit)
realisierbare Speichermengen flexibel bis zu 16 GB
(Vielfache von 64 MB)
flexibel bis zu 32 GB
(Vielfache von 512 MB)
flexibel bis zu 64 GB
(Vielfache von 1 GB)
?
Option auf "krumme" Speichermengen nein 768-MB-Chips
(praktisch nicht verfügbar)
1,5-GB-Chips
(praktisch nicht verfügbar)
?

Hochinteressant ist daneben natürlich die explizite Nennung der "GeForce RTX 3090" in diesem Micron-Dokument, was sowohl die "GeForce 30" Serie generell als auch diesen Grafikkarten-Namen (vorerst) bestätigt. Jene Nennung bedeutet allerdings nicht, dass die dort notierten GDDR6-Daten exakt zur GeForce RTX 3090 passen – wie bei den anderen genannten Grafikkarten in diesem Micron-Dokument handelt es sich alleinig um Beispiele zu jeweiligen Speichersorte. Dabei müssen die von Micron zur jeweiligen Speichersorte notierten Daten auch nicht zwingend zur beispielhaft genannten Grafikkarten passen – wie im Fall von GDDR6-Speicher, wo eine "übliche Speicherbestückung" von 12 GB angegeben wurde, als Beispielkarte aber auch eine "Titan RTX" (mit 24 GB GDDR6-Speicher) notiert ist. Anders formuliert: Die Micron-Angaben sind nicht genau genug, um sich damit bei der GeForce RTX 3090 bereits auf eine Speichermenge von 12 GB festzulegen.

Denkbar wäre natürlich, dass dies der zwischenzeitlich gegenüber Micron mitgeteilten nVidia-Planung entsprach – welche sich jedoch zuletzt noch einmal geändert zu haben scheint. Noch gibt es diesbezüglich verschiedene Auslegungs-Varianten, aber es deutet doch schon einiges von den zwischenzeitlichen Gerüchten und Mini-Leaks darauf hin, dass nVidia die GeForce-30-Serie ursprünglich mit Speichermengen von 10/12/24 GB für die Karten-Modelle 3080/3090/Titan geplant hatte und erst in den letzten Wochen dann die Speichermenge an der Spitze verdoppelt hat und bei der GeForce RTX 3080 augenscheinlich eine Wahlmöglichkeit zwischen 10 oder 20 GB anbieten wird. Noch ist davon natürlich nichts in trockenen Tüchern – und viel weniger als der Punkt, wer mit seiner Prognose hierbei am Ende richtig lag, dürfte wichtiger sein, dass nVidia überhaupt Enthusiasten-gerechte Speichermengen bei seinen neuen Spitzen-Grafikkarten aufbieten wird.

Nachtrag vom 14. August 2020

Zum Fall des Micron GDDR6X-Speichers für nVidias Ampere-Grafikkarten kommt aus unserem Forum der Hinweis auf einen AnandTech-Artikel, welcher dann doch einen gewichtigen technologischen Unterschied zu GDDR6-Speicher nennt: Und zwar setzt man bei GDDR6X auf ein neues Datenübertragungs-Verfahren namens "PAM4", welches im Gegensatz zum üblichen binären Verfahren ("NRZ") nicht zwei, sondern vier verschiedene Zustände kennt und damit nominell die doppelte Speicherbandbreite auf gleicher Taktrate erreichen kann. Das ganze geht mit höheren Kosten im Speicherinterface, bei der Platine und bezüglich des Stromverbrauchs einher, ist aber logischerweise viel effizienter, als die Taktrate entsprechend erhöhen zu müssen. Prinzipiell könnte man hierbei von einer Octa-Rate-Datenübertragung ("ODR") bei GDDR6X sprechen, da schließlich pro Takt die achtfache Datenmenge übertragen wird: Reguläres QDR samt der Verdopplung durch PAM4. Damit dürfte es sicherlich doch noch zu einer JEDEC-Zertifizierung von GDDR6X kommen, ein gänzlicher Alleingang von Micron ist eher unwahrscheinlich.

Zu beachten wäre, dass aufgrund des "ODR"-Verfahrens logischerweise die Taktrate von GDDR6X sinkt – anstatt höherer Taktraten als bei GDDR6 geht es wieder deutlich herunter, der Datentakt dürfte sich nur noch zwischen 2375-2625 MHz belaufen (bei 19-21 Gbps). Dies macht augenscheinlich zwar nichts einfacher (der Aufwand für GDDR6X auf den entsprechenden Platinen soll letztlich sogar höher liegen), aber dies ergibt erhebliche Reserven für die Zukunft – man denke an GDDR6X mit Taktraten von bis zu 3000 MHz. Dies würde eine Datenrate von 24 Gbps ergeben, damit wären an einem 384bittigen Speicherinterface schon 1,15 TB/sec Speicherbandbreite drin (an einem 512bittigen Interface sogar 1,54 TB/sec). GDDR6X erhöht somit den Spielraum für GDDR-Speicher in der Zukunft, womit auch weiterhin eine hochbandbreitige Konkurrenz zu HBM gesichert ist. Denkbar im übrigen, dass GDDR6X von Seiten des Grafikchips sogar etwas energieeffizienter sein könnte: Die Datenrate steigt zwar, aber die Taktrate des ankommenden Signals ist beachtbar niedriger – und die ganz hohen Taktraten waren noch nie gut für den Stromverbrauch von GDDR-Interfaces.