سخت‌افکار شماره ۱۹۰
جنبش نوظهور حافظه‌های HBM2 در سودای تسخیر دژهای سیلیکونی
از زمان پیدایش کامپیوتر‌های پردازشی، حافظه‌ها همواره یکی از اجزای جدانشدنی سخت‌افزارهای مختلف بوده‌اند. هرچند پردازشگر در یک سخت‌افزار تعبیه شده باشد و وظیفه پردازش داده‌ها بر عهده یک آی‌سی کنترلر باشد، در هر صورت دیتای پردازش شده راهی جز ذخیره موقت در حافظه‌های سخت‌افزار مورد نظر ندارد.

 به ‌بیان دیگر، حافظه‌های هر سیستم پردازشی محلی برای نگهداری موقت داده‌های قابل استفاده توسط پردازنده، ذخیره‌ساز دائمی، کارت گرافیک یا هر نوع مصرف‌کننده ثانویه در یک سیستم پردازشی است. در سال‌های حکمرانی سیستم‌های کامپیوتری در صنایع مختلف، سازندگان همواره با نگاهی باز و آینده‌نگرانه سیلیکون‌‌های ذخیره‌ساز موقت را طراحی و تولید کرده‌اند. شاید پهنای باند و فرکانس پایین نسل‌ دوم حافظه‌های رم نتواند پشتیبان قابل قبولی برای آن‌ها باشد. با ورود نسل سوم، زاویه نگاه‌ها به حافظه‌های موقت تغییر کرد و نسل چهارم هم توانست انتظارات کارشناسان و کاربران را تا اندازه زیادی برآورده کند. 

مطلب پیشنهادی

چگونه با یک فلش مموری اندروید را روی کامپیوتر اجرا کنیم
اجرای ساده اندروید در لپ‌تاپ بدون نیاز به نصب برنامه!

اما موضوع حافظه‌ها در کارت‌های گرافیک متفاوت است. در حافظه‌ رم، فرکانس بر هر مؤلفه دیگری ارجحیت دارد، در حالی که به‌دلیل ساختار فنی کارت گرافیک المان پهنای باند بیش از هر چیز دیگری اهمیت دارد. این مهم موجب شده تا ساختمان حافظه‌های گرافیکی همواره تغییر و بهینه‌سازی را تجربه کنند. همانند حافظه‌های رم، حافظه‌های گرافیکی هم شامل خانواده‌های DDR تا DDR4 بود، اما جهش سریع پردازنده‌ها و همچنین تراشه‌های گرافیکی موجب شد تا طراحان به نوع جدیدی از حافظه‌های گرافیکی بیاندیشند. حافظه‌های GDDR5 با امکان انتقال داده‌ها در پنج کانال مجزا، خدمات شایانی را در اختیار صنعت پردازش گرافیکی قرار دادند. سازندگان این حافظه‌ها این امکان را دارند که علاوه بر تأمین پهنای باند قابل قبول، فشار مضاعفی هم به فرکانس کاری آن‌ها وارد کنند، به‌همین دلیل حافظه‌های GDDR5 از توان مناسبی برای دریافت فرکانس‌های اضافی برخوردار هستند. اما با عرضه تراشه‌های گرافیکی پرقدرت و تکیه بر المان کارایی به‌میزان مصرف انرژی، توانایی ارائه ظرفیت‌های بالاتر در حافظه‌های نسل پنجم گرافیکی روز‌به‌روز در حال افول است. 

افزایش کیفیت بازی‌های گرافیکی و ویدیوهای پروضوح نیز توان این حافظه‌ها را به چالش کشیده است. اما از سال‌های قبل، سازندگان روی نوع جدیدی از حافظه‌ها متمرکز شدند که پهنای باند گسترده‌ای را در اختیار تراشه گرافیکی قرار می‌دهد. حافظه‌ای موسوم به HBM که در قیاس با GDDR5 سه‌برابری را با مصرف 50 درصد انرژی تأمین می‌کند. علاوه بر این، حافظه‌های HBM به‌صورت پشته‌سازی شده تولید می‌شوند که این مهم علاوه بر مجتمع‌سازی حافظه‌های گرافیکی روی Die تراشه گرافیکی و افزایش سرعت انتقال داده‌ها میان تراشه و حافظه‌ها، امکان به‌کارگیری حجم بالایی از حافظه‌ها را برای یک کارت گرافیک مهیا می‌کند. 
در ابتدا، هریک از ماژول‌‌های حافظه HBM تا 2 گیگابایت ظرفیت داشتند. مدتی است که سازندگان ماژول‌های 4 گیگابایتی را عرضه کرده‌اند. بنابراین، یک کارت گرافیک می‌تواند به 16 گیگابایت حافظه پرسرعت HBM مجهز شود. 

اما در حال حاضر، ویرایش دوم این حافظه با نسخه HBM2 تولید می‌شود که پهنای باند بالاتری را نسبت به نسخه اول ارائه می‌کند. جدای از HMB2 شرکت مایکرون، شرکت هاینیکس هم به‌تازگی اعلام کرده که در سه‌ماهه اول 2017، ماژول‌های این حافظه فوق‌ سریع گرافیکی را با پهنای باند 1600 مگابیت بر ثانیه برای کارت‌های گرافیک AMD با تراشه «وگا» عرضه می‌کند. این ماژول حافظه مجتمع با شماره سریال H5VR32ESM4H-H1K عرضه شده و با قطر 5 میلی‌متری خود، ولتاژ 1.2 ولتی را به خود اختصاص داده است. با وجود این، حافظه HBM2 هاینیکس از پهنای باند نهایی 204.8 گیگابایت بر ثانیه بهره‌مند خواهد بود. ارائه پهنای باند کمتر در برابر حافظه‌های GDDR5، یکی از معایب حافظه‌های HBM2 محسوب می‌شود، اما می‌تواند با اشغال فضای کمتر تا 16 گیگابایت از ظرفیت حافظه را در اختیار تراشه گرافیکی قرار دهد.

عرضه حافظه‌های HBM2 شرکت اسکای ‌هاینیکس می‌تواند مکمل خوبی برای کارت‌های آتی شرکت ای‌ام‌دی باشد؛ زیرا قرار است سیلیکون تراشه‌ گرافیکی وگا 10 در کنار خود 8 گیگابایت حافظه پشته‌سازی شده را میزبانی کند. کارت‌های گرافیک مجهز به وگا 10 از رابط حافظه 2048 بیتی برخوردارند و مجموع ظرفیت و رابط بالا می‌تواند پهنای باند وسیع و پرسرعت 409.6 گیگابایت بر ثانیه را برای اجرای پایدار محتوای ویدیویی باوضوح و بازی‌های ویدیویی سنگین به ارمغان آورد. تحرکات اخیر سازندگان حافظه‌های گرافیکی چون مایکرون و هاینیکس نشان از آغاز جنبشی فراگیر برای تثبیت صدرنشینی حافظه‌های مدرن HBM2 دارد. موجی که قرار است پرونده حافظه‌های GDDR5 و حتی نمونه‌های GDDR6 را برای همیشه روانه بایگانی سیلیکون‌ها کند

برچسب: