三星推出业界首款24 Gbps GDDR6 DRAM

图形双倍数据速率6（GDDR6）DRAM（动态随机存取存储器）是一种高速同步存储器技术，专门用于需要高带宽的应用，如图形处理单元（GPU）和高性能计算。

尽管GDDR主要用于图形驱动的应用程序，但它最近已进入汽车和网络应用程序。

随着GDDR存储器在人工智能中的应用越来越多，三星最近宣布，它已经开始对其具有24 Gb/s速度的16 Gb GDDR6 DRAM进行采样，并声称与三星之前的18 Gb/s产品相比，它可以提供30%的速度。此外，三星相信它可以在一秒钟内传输高达1.1 Tb的数据，并具有低功耗选项，以延长设备的电池寿命。

 

三星最新的GDDR6 DRAM。图片由三星提供

 

考虑到这一创新，我们将首先简要介绍GDDR6，然后了解三星最新的GDDR6。

 

GDDR6简介

GDDR SDRAM共享双倍数据速率（DDR）SDRAM的一些功能，例如使用DDR传输数据。然而，它们在性能方面可能非常不同。此外，GDDR6是GDDR5的继任者，其特点是每引脚带宽为16 Gbit/s，工作电压较低，为1.35 V，从而提高了性能并降低了功耗。

至于应用程序，我们提到GDDR最近已经进入了更多领域。一些例子是GDDR RAM如何为自动驾驶的视觉仪表盘和基于人工智能（AI）的高级驾驶员辅助系统（ADAS）提供动力。其他应用包括增强现实（AR）、虚拟现实（VR）和数据中心的网络接口卡（NIC）。

 

Micron的GDDR6、GDDR5和DDR4的示例比较。屏幕截图由美光提供

 

DDR存储器设计用于极低延迟，以尽可能快地传输小的缓存数据位。另一方面，GDDR被设计用于移动大量数据，这在具有巨大数据集的图形工作负载和人工智能工作负载中很常见。因此，GDDR需要允许宽带宽的宽内存总线。

关于发展，DDR在以牺牲带宽为代价关注密度的同时，继续提高速度。另一方面，GDDR专注于高带宽。GDDR4的运行速度为1.6 Gb/s–3.2 Gb/s，GDDR5最高可达6 Gb/s，现在GDDR6达到16 Gb/s及以上。

随着吞吐量的显著提高，GDDR6在保持标准封装的同时，进一步拓宽了其应用范围，并在数据中心的NIC中得到了应用。

 

三星的24 Gb/s GDDR6 DRAM

为了继续在GDDR行业掀起波澜，三星最近开始对其具有24 Gb/s处理速度的16 Gb GDDR6 DRAM进行采样。它基于三星的第三代10纳米工艺，采用极紫外（EUV）技术，这是一种使用极紫外波长的光学光刻技术。

新的GDDR6旨在满足对更高图形功能日益增长的需求，并同时在人工智能驱动的应用程序中处理大型数据集。

此前在2018年1月，三星声称已开始大规模生产业界首款处理速度为18 Gb/s的16 Gb GDDR6 DRAM。

 

三星的16 Gb GDDR6 DRAM。图片由三星提供

 

它每秒可以传输72 Gb的数据，工作电压为1.35 V，这比运行电压为1.55 V的GDDR5存储器功耗更低。该DRAM用于NVIDIA基于图灵架构的Quadro RTX GPU，目标是8k超高清处理、VR、AR和AI应用。

至于24 Gb/s解决方案，它们采用高绝缘材料和创新电路设计，可将泄漏电流降至最低。因此，与18 Gb/s解决方案相比，它的速度提高了30%。关于这种DRAM的设计，在半导体制造工艺中使用高k介电材料或具有高介电常数的材料，其中它们通常用于代替二氧化硅栅极电介质。

当晶体管栅极的厚度在几纳米以下时，由于隧道效应，漏电流急剧增加。高-k材料允许在没有泄漏效应的情况下获得更高的电容。

三星的新GDDR6产品还具有低功耗选项和动态电压开关（DVS）技术，可根据性能要求调整工作电压。此外，新RAM声称完全符合JEDEC规范，这意味着它将兼容所有GPU设计，有助于更快地进入市场。

随着本月开始的客户验证，三星宣布将根据GPU平台的发布，将其24 Gbps GDDR6 DRAM商业化，以适应高速计算市场。