میزبانی GDDR6 از کارت‌های گرافیک حرفه‌ای

• 29 مهر 1396 07:16 ق.ظ
• بهنام علیمحمدی

در دو دهه گذشته، حافظه‌های Double Data Rate فرازونشیب‌های زیادی را تجربه کرده‌اند. از نسل اول DDR1 تا DDR4های پرسرعت، استاندارد انتقال داده‌ها در دو مسیر مجزا همواره پای ثابت فناوری ساخت حافظه‌های RAM در کامپیوترها بوده است. با اینکه حافظه‌های رم بخش مهمی از کامپیوترها را تشکیل می‌دهند، اغلب اهمیت و جایگاه حافظه‌های گرافیکی از سوی کاربران نادیده گرفته می‌شود. کارت‌های گرافیک را می‌توان به‌تنهایی با یک کامپیوتر مقایسه کرد؛ زیرا برای تولید تصاویر از پردازنده، حافظه و دیگر بخش‌های کنترل‌کننده مجزا بهره می‌برند. به‌دلیل راندمان و هزینه تولید قابل‌قبول، نسل سوم DDR3 بیشترین ماندگاری را در میان کارت‌های گرافیکی به خود اختصاص داده است. اما نسل پنجم از این حافظه‌ها موفق شد تا بهترین سناریوی تبادل داده‌ها با تراشه گرافیکی را عملیاتی کند و به همین دلیل، GDDR5 به‌عنوان شاه‌کلید رفع موقتی چالش گلوگاه و افت لحظه‌ای پهنای باند مورد تایید کارشناسان قرار گرفت.

‌سال گذشته نسل جدیدتر حافظه‌های گرافیکی موسوم به GDDR5X معرفی و در برخی از کارت‌های گرافیک حرفه‌ای به‌کار گرفته شد. نتایج حاصله نشان ‌داد که با استفاده از این نوع حافظه پرسرعت، پهنای باند بیشتری در اختیار پردازنده گرافیکی قرار گرفته و رندرینگ تصاویر با وضعیت بهتری صورت می‌گیرد.

 میکرون یکی از بزرگ‌ترین سازندگان حافظه‌های گرافیکی است که سال 2016 حافظه‌های GDDR5X را تولید و در اختیار سازندگان قرار داد. تحقیقات نشان می‌دهد که این کمپانی با بهبود روند خط تولید خود موفق شده تا بیشترین پهنای باند و بالاترین ظرفیت را از نسل جدید حافظه‌ها برداشت کند. شاید در ابتدا کمتر کسی تصور می‌کرد که میکرون بتواند به پهنای باند 10 تا 12 گیگابیت ‌بر ‌ثانیه دست یابد، ولی حافظه‌های جدید این کمپانی به پهنای باند 16 گیگابیت ‌بر ‌ثانیه دست یافته‌ است و این مهم همان پتانسیل مورد نیاز برای کارت‌های گرافیک حرفه‌ای و نیمه‌حرفه‌ای حال حاضر است.

اما HBMهای مجتمع به‌عنوان رقیبی سرسخت بر میدان پیکار حافظه‌های VRAM سایه انداخته است. در ساختار این نوع حافظه گرافیکی، سازنده با پشته‌سازی لایه‌های سیلیکونی و حذف واسط‌ها، دسترسی سریع سلول‌های حافظه به یکدیگر را فراهم می‌کند. همچنین امکان استفاده از چهار تراشه‌ چهار گیگابایتی روی سیلیکون GPU، آزادسازی فضای فیزیکی اشغال‌شده توسط حافظه‌های GDDR5‌ روی بورد اصلی و ارایه پهنای باند بالا، سه ویژگی برجسته‌ای است که HBM را به بهترین انتخاب برای حافظه‌های گرافیکی تبدیل می‌کند. هرچند در حال حاضر هزینه تولید این نوع حافظه بالا است، به مرور زمان استفاده از فناوری‌های جایگزین می‌تواند هزینه نهایی حافظه‌های HBM را به اندازه‌ای کاهش دهد که تولید حافظه‌های GDDRX اقتصادی نباشد. در طرف دیگر، حافظه‌های HBM‌ برخی از هزینه‌های توسعه را به سازندگان تحمیل می‌کند. این سربار هزینه شامل طراحی و ساخت کنترلرها و پنل‌های IO جدید توسط توسعه‌دهندگان تراشه‌ها است که سبب افزایش هزینه‌ تولید نهایی HBM خواهد شد.

‌در حال حاضر، حافظه‌های GDDR5X با پهنای باند بالا و هزینه تولید پایین‌تر نسبت به نسل جدید HBM، از پتانسیل مناسبی برای به‌کارگیری در کارت‌‌های گرافیکی برخوردارند. با این وجود خبرها از تلاش شرکت‌های سامسونگ و هاینیکس برای ساخت نسل سوم حافظه‌های Extreme HBM حکایت دارد که بدون شک هزینه تولید نسل اول این نوع حافظه‌ها را کاهش خواهد داد.

اما ماه‌ گذشته کمپانی میکرون اعلام کرد علاوه بر تمرکز روی بهینه‌سازی و تولید فیزیکی نسخه دوم از نسل پنجم VRAM، سال آینده حافظه‌های GDDR6 را وارد بازار خواهد کرد! هر یک از تراشه‌های سیلیکونی GDDR6 از ظرفیت 8 تا 16 گیگابایتی برخوردارند که مطابق با استاندارد JEDEC، امکان توسعه آن تا 32 گیگابایت نیز فراهم خواهد بود. این در حالی است که حجم نسل هشت گیگابایتی GDDR5X حداکثر می‌تواند تا 16 گیگابایت توسعه یابد.

‌اگرچه حافظه‌های GDDR6 از قابلیت انتقال داده‌ها در دو کانال اختصاصی برخوردار است، به‌نظر می‌رسد نسل ششم به لحاظ کارایی تفاوت قابل توجهی با GDDR5X نداشته باشد؛ چون فرایند تولید هر دو نسل بر پایه لیتوگرافی 16 نانومتر استوار است.

‌به هر حال حافظه‌های GDDR5X با لیتوگرافی پایین‌تر، پهنای باند بالاتر و ولتاژ عملیاتی 35/1 در حال حاضر بهترین گزینه برای استفاده در کارت‌های گرافیک هستند و این فاکتورها نشان می‌دهد که در سال‌های آتی، همچنان شاهد حضور اعضای خانواده GDDR5 در کارت‌های گرافیک خواهیم بود.