三星、美光和SK海力士均提供GDDR7内存样品！ GDDR 7大战即将拉开序幕

　　GDDR是shìGraphics Double Data Rate的de缩写，全quán称为wèi双图tú像倍数shù据jù速sù率lǜ。它tā是shì一yī种专为wèi图tú形处理lǐ单元yuán（GPU）设shè计jì的de同tóng步双数shù据jù速sù率lǜ动态随机存cún取存cún储器qì（SDRAM）。1998年nián，三sān星xīng电diàn子推tuī出chū了le首shǒu款16 Mb GDDR内nèi存cún芯xīn片piàn。自此cǐ拉开了leGPU和héCPU在zài内nèi存cún道dào路lù上的de分fēn道dào扬镳。起初chū，显xiǎn卡内nèi存cún兼容CPU内nèi存cún，主要yào使shǐ用yòngDDR内nèi存cún，然rán而ér鉴于yú图tú像处理lǐ需xū求逐年nián攀pān升shēng，显xiǎn卡逐渐转向采cǎi用yòng专门为wèi图tú形处理lǐ器qì（GPU）设shè计jìGDDR。由于yúGDDR具有yǒu更gèng高gāo的de数shù据jù传chuán输shū速sù率lǜ和hé带dài宽kuān，在zài推tuī动GPU的de发展zhǎn过guò程chéng中zhōng起到dào了le很关键的de作用yòng。

　　GDDR技jì术shù发展zhǎn历程chéng

　　历经二十shí余yú年nián发展zhǎn，GDDR家jiā族zú已yǐ经迭dié代dài至第七代dài，GDDR家jiā族zú主要yào有yǒuGDDR、GDDR2、GDDR3、GDDR4、GDDR5 和hé GDDR6，以yǐ及最zuì新xīn推tuī出chū的deGDDR 7。在zài此cǐ，我们先xiān看kàn下xià前qián六代dài的de技jì术shù和hé性xìng能néng上的de情况kuàng。

　　虽suī然ránGDDR专为wèiGPU设shè计jì，但dàn是shì最zuì开始shǐ的de一yī二代dàiGDDR和héGDDR 2并没有yǒu比bǐDDR提tí升shēng很多，因此cǐ也yě没得到dàoGPU厂商shāng的de大dà规guī模采cǎi用yòng。所以yǐGDDR的de正zhèng式shì被bèi认可kě和hé迭dié代dài可kě以yǐ说是shì从GDDR3开始shǐ。

　　自GDDR3开始shǐ，Nvidia和héAMD等主要yàoGPU厂商shāng的de参与使shǐ得GDDR标biāo准得到dào了le大dà幅fú提tí升shēng，得益于yú制zhì程chéng工gōng艺yì的de不bù断进jìn步，GDDR3内nèi存cún的de数shù据jù传chuán输shū速sù率lǜ从最zuì初chū的de1GHz一yī路lù攀pān升shēng至2.5GHz，实shí现xiàn了le大dà幅fú提tí升shēng，并保bǎo持chí了le长达dá五年nián的de生命周期，为wèi现xiàn代dài图tú形处理lǐ和hé计jì算suàn提tí供gōng了le强qiáng大dà的de支zhī持chí。

　　GDDR4在zàiGDDR3的de基础chǔ上，进jìn一yī步提tí升shēng了le数shù据jù传chuán输shū速sù率lǜ和hé能néng效xiào。虽suī然ránGDDR4在zài技jì术shù上取得了le进jìn步，但dàn由于yú当dāng时shíNVIDIA和héATI之zhī间jiān对duì于yúGDDR 4标biāo准意yì见相xiāng左zuǒ，且qiě存cún在zài激jī烈的de竞jìng争zhēng关系xì，NVIDIA没有yǒu采cǎi用yòngGDDR 4，这zhè导致其qí市场占有yǒu率lǜ相xiāng对duì有yǒu限，成chéng本很高gāo，GDDR4很快就被bèi历史所遗忘。

　　GDDR5大dà幅fú提tí升shēng了le带dài宽kuān和hé速sù度dù，成chéng为wèi2008年nián后高gāo性xìng能néng显xiǎn卡的de标biāo配pèi。GDDR5具有yǒu更gèng高gāo的de时shí钟频率lǜ和hé数shù据jù传chuán输shū速sù率lǜ，广泛应yīng用yòng于yú各gè类图tú形处理lǐ和hé计jì算suàn任务中zhōng。GDDR5之zhī后，NVIDIA还hái与美měi光guāng推tuī出chū了leGDDR5X半代dài产品pǐn，用yòng于yúNVIDIA高gāo端显xiǎn卡。

　　而érGDDR6则zé在zài数shù据jù传chuán输shū速sù率lǜ和hé能néng效xiào方面miàn进jìn一yī步提tí升shēng，成chéng为wèi现xiàn代dài高gāo端GPU的de主流选择。GDDR6X引入了lePAM4（Pulse Amplitude Modulation 4）信xìn号hào技jì术shù，显xiǎn著提tí高gāo了le数shù据jù传chuán输shū速sù率lǜ。Nvidia在zài其qíAmpere架jià构gòu，如rúGeForce RTX 3080和héRTX 3090，率lǜ先xiān采cǎi用yòng了leGDDR6X内nèi存cún。

　　可kě以yǐ看kàn出chū，从最zuì初chū的deGDDR到dào最zuì新xīn的deGDDR6，GDDR内nèi存cún经历了le多次cì技jì术shù迭dié代dài和hé性xìng能néng提tí升shēng。每měi一yī代dàiGDDR内nèi存cún都dōu在zài数shù据jù传chuán输shū速sù率lǜ、带dài宽kuān和hé能néng效xiào方面miàn不bù断优化，满足zú了leGPU和hé图tú形处理lǐ日益增长的de需xū求。如rú今jīn，它tā已yǐ成chéng为wèi人rén工gōng智能néng和hé大dà数shù据jù应yīng用yòng领lǐng域yù中zhōng最zuì受shòu欢迎的de内nèi存cún芯xīn片piàn之zhī一yī。

　　GDDR7大dà战打响xiǎng

　　目前qián，三sān星xīng、美měi光guāng和héSK海hǎi力lì士shì均已yǐ开始shǐ提tí供gōngGDDR7内nèi存cún样yàng品pǐn，GDDR 7大dà战即jí将jiāng拉开序xù幕。

　　三sān星xīng和héSK海hǎi力lì士shì打头tóu阵

　　三sān星xīng和héSK海hǎi力lì士shì在zài今jīn年nián3月yuè份NVIDIA的deGTC大dà会上均宣布bù了le各gè家jiāGDDR7的de相xiāng关指zhǐ标biāo。两liǎng家jiā公gōng司都dōu展zhǎn示shì了le16Gb（2GB）密度dù的de产品pǐn，24Gb（3GB）更gèng高gāo版本没有yǒu在zài这zhè一yī波浪潮中zhōng展zhǎn现xiàn。

　　按照三sān星xīng的de披露，三sān星xīngGDDR7芯xīn片piàn能néng够gòu在zài仅jǐn1.1 V的deDRAM电diàn压下xià实shí现xiàn32 Gbps的de速sù度dù，这zhè超chāo过guò了leJEDEC的deGDDR7规guī范中zhōng的de1.2 V，这zhè一yī性xìng能néng是shì通tōng过guò首shǒu次cì应yīng用yòngPAM3信xìn号hào实shí现xiàn的de。再加上三sān星xīng特tè有yǒu的de其qí他电diàn源管理lǐ创chuàng新xīn，能néng源效xiào率lǜ提tí高gāo了le20%，将jiāng待机功gōng耗降jiàng低dī 50%，从而ér减jiǎn少整zhěng体功gōng耗。三sān星xīng还hái在zài封fēng装zhuāng基板方面miàn进jìn行xíng了le一yī些xiē创chuàng新xīn，它tā使shǐ用yòng了le一yī种导热rè性xìng高gāo、热rè阻低dī的de环氧yǎng模塑料 （EMC） 进jìn行xíng GDDR7 封fēng装zhuāng，以yǐ确保bǎo有yǒu源元yuán件jiàn（IC本身shēn）不bù会过guò热rè，与 GDDR6 芯xīn片piàn相xiāng比bǐ，热rè阻降jiàng低dī了le70%。这zhè些xiē芯xīn片piàn采cǎi用yòng512M x32组合，采cǎi用yòng266针FBGA 封fēng装zhuāng。

　　而érSK海hǎi力lì士shì表示shì它tā将jiāng提tí供gōng速sù度dù高gāo达dá40 Gbps的deGDDR7芯xīn片piàn。与其qí前qián身shēnGDDR6相xiāng比bǐ，最zuì新xīn的deGDDR7产品pǐn提tí供gōng的de最zuì大dà带dài宽kuān达dá到dào160GB/s，是shì其qí上一yī代dài产品pǐn（GDDR6位wèi80GB/s）的de两liǎng倍，功gōng耗效xiào率lǜ提tí升shēng了le40%，同tóng时shí，内nèi存cún密度dù提tí升shēng了le1.5倍，使shǐ得视shì觉效xiào果也yě进jìn一yī步得到dào增强qiáng。独dú立lì的de四sì通tōng道dào的de模式shì，提tí高gāo了le内nèi存cún并行xíng处理lǐ能néng力lì，每měi个gè通tōng道dào支zhī持chí32字节的de数shù据jù访问。除了le四sì通tōng道dào模式shì，GDDR7还hái支zhī持chí双通tōng道dào模式shì，提tí供gōng了le灵活huó的de配pèi置选项xiàng，以yǐ适应yīng不bù同tóng的de应yīng用yòng需xū求和hé系xì统架jià构gòu。

　　SK海hǎi力lì士shìGDDR7技jì术shù指zhǐ标biāo

　　（来lái源：SK海hǎi力lì士shì）

　　SK海hǎi力lì士shìGDDR7采cǎi用yòng与GDDR6相xiāng同tóng的de板尺寸，大dà小为wèi12mm x 14mm，这zhè意yì味wèi着zhe在zài设shè计jì和hé制zhì造过guò程chéng中zhōng，GDDR7可kě以yǐ直接jiē替换现xiàn有yǒu的deGDDR6模块kuài，而ér无wú需xū对duì电diàn路lù板进jìn行xíng重zhòng新xīn设shè计jì。此cǐ外，GDDR7内nèi存cún还hái配pèi备了le专用yòng的de内nèi存cún实shí现xiàn方案和héPCB（印刷电diàn路lù板）设shè计jì，以yǐ最zuì大dà化其qí性xìng能néng和hé效xiào率lǜ。

　　SK海hǎi力lì士shì的de16Gb GDDR7 芯xīn片piàn基本已yǐ经准备就绪xù，将jiāng在zài今jīn年nián晚些xiē时shí候批量liàng出chū货huò。三sān星xīng的de也yě在zài出chū样yàng品pǐn的de过guò程chéng中zhōng。

　　虽suī然rán尚shàng不bù清楚谁将jiāng成chéng为wèi三sān星xīng和héSK海hǎi力lì士shìGDDR7内nèi存cún的de首shǒu批客kè户，但dàn是shì考虑到dào两liǎng家jiā均在zàiNVIDIA GTC2024上进jìn行xíng展zhǎn示shì，这zhè也yě很清楚地表明NVIDIA是shì其qí中zhōng之zhī一yī。

　　姗姗来lái迟的de美měi光guāng

　　2024年nián6月yuè4日，美měi光guāng宣布bù开始shǐ为wèi下xià一yī代dàiGPU提tí供gōngGDDR7内nèi存cún样yàng品pǐn，它tā有yǒu28GB/s和hé32Gb/s两liǎng种速sù度dù。新xīn一yī代dàiGDDR7采cǎi用yòng美měi光guāng科kē技jì的de1β （1-beta） DRAM 技jì术shù制zhì造，在zài能néng效xiào和hé性xìng能néng上实shí现xiàn了le大dà幅fú提tí升shēng。

　　美měi光guāng在zài宣布bù这zhè一yī消xiāo息时shí公gōng布bù了le一yī些xiē诱yòu人rén的de数shù字。该gāi公gōng司表示shì，32Gb/s GDDR7提tí供gōng的de内nèi存cún带dài宽kuān比bǐGDDR6高gāo出chū60%，在zài384位wèi总zǒng线xiàn上可kě达dá到dào1.5TB/s的de内nèi存cún带dài宽kuān。这zhè比bǐ其qí前qián代dài产品pǐn有yǒu了le显xiǎn著的de飞fēi跃，前qián代dài产品pǐn在zàiRTX 4090等 GPU上的de384位wèi内nèi存cún总zǒng线xiàn上最zuì高gāo可kě达dá1TB/s。同tóng时shí，工gōng作电diàn压降jiàng低dī至1.2V，上一yī代dài为wèi1.35V，美měi光guāng表示shì，其qíGDDR7的de效xiào率lǜ比bǐGDDR6 提tí高gāo了le50%，实shí现xiàn节能néng的de方式shì主要yào包括kuò分fēn割电diàn压平píng面miàn、部分fēn设shè备运行xíng和hé休眠模式shì。采cǎi用yòngFBGA更gèng薄的de封fēng装zhuāng高gāo度dù（1.1mm对duì比bǐ1.2mm）和hé高gāo热rè导EMC封fēng装zhuāng，提tí供gōng65%更gèng好hǎo的de热rè阻，这zhè为wèi台tái式shì机和hé笔记本电diàn脑提tí供gōng了le更gèng好hǎo的de热rè管理lǐ。

　　美měi光guāngGDDR7的de这zhè些xiē特tè性xìng提tí升shēng使shǐ其qí在zài游yóu戏、生成chéng式shìAI、高gāo性xìng能néng计jì算suàn（HPC）领lǐng域yù前qián景广阔。也yě就意yì味wèi着zheGDDR7可kě能néng与HBM相xiāng竞jìng争zhēng。如rú美měi光guāng所述，在zài游yóu戏领lǐng域yù，GDDR7预计jì在zài每měi秒miǎo帧zhèng数shù（FPS）方面miàn可kě提tí升shēng超chāo过guò30%，特tè别是shì在zài光guāng线xiàn追踪和hé光guāng栅化工gōng作负载zài下xià；在zài生成chéng式shìAI应yīng用yòng中zhōng，GDDR7提tí供gōng超chāo过guò1.5 TB/s的de高gāo系xì统带dài宽kuān，预计jì可kě将jiāng生成chéng式shìAI文本到dào图tú像生成chéng的de响xiǎng应yīng时shí间jiān减jiǎn少多达dá20%；对duì于yúHPC，GDDR7预计jì能néng够gòu减jiǎn少处理lǐ时shí间jiān，实shí现xiàn复杂工gōng作负载zài（如rú动画、3D设shè计jì、科kē学仿fǎng真和hé金融建模）的de无wú缝多任务处理lǐ。

　　据jù美měi光guāng的de公gōng告，其qíGDDR7内nèi存cún将jiāng于yú2024年nián下xià半年nián直接jiē从美měi光guāng以yǐ及通tōng过guò精选的de全quán球渠道dào分fēn销商shāng和hé经销商shāng发售。NVIDIA使shǐ用yòng美měi光guāng的de内nèi存cún是shì板上钉钉了le，因为wèi此cǐ前qián美měi光guāng专门为wèi Nvidia 制zhì造了leGDDR6x，不bù过guò在zài美měi光guāngGDDR7的de公gōng告中zhōng也yě提tí到dào了leAMD，因此cǐAMD也yě可kě能néng会加入这zhè一yī行xíng列。

　　GDDR 7最zuì大dà的de技jì术shù变biàn化

　　2024年nián3月yuè，JEDEC发布bù了leGDDR7 内nèi存cún标biāo准规guī范。JEDEC 是shì微wēi电diàn子行xíng业标biāo准制zhì定领lǐng域yù的de全quán球领lǐng导者。如rú下xià图tú所示shì，GDDR7的de每měi引脚带dài宽kuān最zuì高gāo可kě达dá48 Gbps，远高gāo于yúGDDR6和héGDDR6X的de24 Gbps。在zài256位wèi总zǒng线xiàn宽kuān度dù下xià，GDDR7的de总zǒng带dài宽kuān达dá到dào1024 GB/sec，显xiǎn著高gāo于yúGDDR6和héGDDR6X的de768 GB/sec。GDDR7的de工gōng作电diàn压为wèi1.2 V，比bǐGDDR6和héGDDR6X的de1.35 V更gèng低dī。在zài信xìn号hào技jì术shù上， GDDR7采cǎi用yòngPAM-3信xìn号hào技jì术shù，而érGDDR6X采cǎi用yòngPAM-4，GDDR6则zé使shǐ用yòng传chuán统的deNRZ信xìn号hào技jì术shù。GDDR7的de最zuì大dà密度dù达dá到dào64 Gb，是shìGDDR6和héGDDR6X的de两liǎng倍。GDDR7采cǎi用yòng266 FBGA封fēng装zhuāng，高gāo于yúGDDR6和héGDDR6X的de180 FBGA。

　　GDDR7最zuì大dà的de技jì术shù变biàn化在zài于yú内nèi存cún总zǒng线xiàn从2位wèi不bù归guī零líng （NRZ） 编码mǎ转换为wèi3位wèi脉mài冲（-1、0、+1）幅fú度dù调制zhì （PAM3） 编码mǎ。PAM3使shǐGDDR7能néng够gòu在zài两liǎng个gè周期内nèi传chuán输shū3位wèi数shù据jù，仅jǐn这zhè一yī变biàn化就让数shù据jù传chuán输shū效xiào率lǜ提tí高gāo了le50%。随着zhe向PAM3信xìn号hào的de转变biàn，内nèi存cún行xíng业有yǒu了le一yī条新xīn途径来lái扩展zhǎn GDDR 设shè备的de性xìng能néng并推tuī动图tú形和hé各gè种高gāo性xìng能néng应yīng用yòng的de持chí续发展zhǎn。

　　上图tú可kě以yǐ很直观的de看kàn出chūNRZ和héPAM编码mǎ的de不bù同tóng。

　　之zhī前qián的deGDDR标biāo准使shǐ用yòng非归guī零líng（NRZ）技jì术shù，通tōng过guò两liǎng种信xìn号hào电diàn平píng来lái传chuán输shū编码mǎ为wèi1或0的de数shù据jù。这zhè种方法在zài多个gèGDDR世代dài中zhōng都dōu足zú够gòu使shǐ用yòng，但dàn随着zhe时shí钟速sù度dù和hé系xì统复杂性xìng的de增加，成chéng为wèi了le一yī大dà瓶颈。为wèi了le解决jué这zhè一yī挑战，美měi光guāng与英伟达dá推tuī出chū了le采cǎi用yòng多级jí信xìn号hào技jì术shù的de创chuàng新xīnGDDR6X技jì术shù。美měi光guāng是shì唯一yī提tí供gōngGDDR6X的de公gōng司，GDDR6X利用yòngPAM4信xìn号hào技jì术shù，提tí供gōng了le业界领lǐng先xiān的de>1.1 TB/s带dài宽kuān。

　　美měi光guāng在zàiGDDR6X方面miàn的de成chéng功gōng和hé经验为wèi下xià一yī代dài使shǐ用yòng类似信xìn号hào方法的deGDDR奠定了le基础chǔ。虽suī然ránPAM3每měi周期传chuán输shū的de比bǐ特tè数shù量liàng低dī于yúGDDR6X上的dePAM4，但dànPAM3提tí供gōng了le50%的de更gèng高gāo电diàn压裕yù度dù，并且qiě编码mǎ复杂度dù更gèng低dī，这zhè减jiǎn少了le对duì内nèi存cún总zǒng线xiàn更gèng高gāo频率lǜ的de需xū求，缓解了le由此cǐ产生的de信xìn号hào损失。

　　值得一yī提tí的de是shì，GDDR7将jiāng能néng够gòu在zàiPAM-3和héNRZ之zhī间jiān切qiè换，具体取决jué于yú所承受shòu的de负载zài。当dāng需xū要yào极高gāo的de性xìng能néng时shí，会激jī活huó PAM-3，但dàn对duì于yú降jiàng低dī能néng耗很重zhòng要yào的de情况kuàng（例lì如rú非游yóu戏、桌面miàn使shǐ用yòng），则zé会启用yòng NRZ 以yǐ保bǎo持chí良好hǎo的de散热rè效xiào果。

　　另外一yī个gè很大dà的de技jì术shù变biàn革是shì，GDDR 7内nèi存cún具有yǒu4个gè独dú立lì通tōng道dào，可kě优化各gè种工gōng作负载zài的de数shù据jù流，因此cǐ延迟相xiāng对duì较低dī。

　　GDDR 通tōng道dào架jià构gòu

　　（来lái源：anandtech）

写在zài最zuì后

三sān星xīng、SK海hǎi力lì士shì、美měi光guāng三sān大dà存cún储巨头tóu均推tuī出chū了le自家jiā的deGDDR7内nèi存cún产品pǐn，并展zhǎn开了le激jī烈的de竞jìng争zhēng。谁能néng在zài这zhè场技jì术shù竞jìng赛中zhōng脱tuō颖而ér出chū，尚shàng需xū时shí间jiān验证zhèng。然rán而ér，这zhè场较量liàng不bù仅jǐn仅jǐn关乎市场份额é的de争zhēng夺，更gèng在zài于yú谁能néng在zài性xìng能néng、能néng效xiào和hé创chuàng新xīn应yīng用yòng上实shí现xiàn突破，引领lǐng下xià一yī代dài图tú形内nèi存cún技jì术shù的de发展zhǎn方向。

至于yúGDDR7的de显xiǎn卡何hé时shí问世？考虑到dào AMD 和hé Nvidia 每měi两liǎng年nián发布bù新xīn GPU 架jià构gòu的de节奏，NVIDIA 和hé AMD 预计jì将jiāng在zài 2024 年nián下xià半年nián推tuī出chū首shǒu款采cǎi用yòng GDDR7 的de独dú立lì GPU。最zuì可kě能néng的de是shì消xiāo费级jíBlackwell架jià构gòu产品pǐn和héAMD的deRDNA 4。让我们拭目以yǐ待。