میکرون و آینده حافظه‌ های GDDR

میکرون به‌تازگی از برنامه‌های خود برای توسعه‌ی حافظه‌های گرافیکی جدید و آینده‌ی استاندارد GDDR خبر داده است.

طی چند ماه اخیر اخبار متعددی از برنامه‌های میکرون برای حافظه‌های GDDR برای کارت‌‌های گرافیک، کنسول‌‌های بازی و برنامه‌های تحت شبکه به‌گوش می‌رسد. بنا به گزارش‌ها میکرون با استفاده از آخرین نسل از حافظه‌های GDDR5X، توانسته است رکورد پهنای باند ۱۶ گیگابیت بر ثانیه را بشکند. میکرون همچنین با انتشار برنامه‌های خود برای توسعه‌ی حافظه‌های GDDR5 و GDDR6، اعلام کرده است حافظه‌های GDDR6 به‌زودی و پس از چند فصل وارد عرصه‌ی رقابت خواهند شد. این در حالی است که حافظه‌های GDDR5 برای مدت طولانی مورد استفاده قرار خواهند گرفت.

حافظه‌های DRAM برای کارت‌های گرافیکی، یکی از موضوعات داغ صنعت نیمه‌رسانا و سخت‌افزار به‌شمار می‌روند؛ چراکه نیاز به پهنای باند بالای حافظه، از جمله نیازهای رو به رشد دنیای فناوری محسوب می‌شود و شرکت‌های مختلف با ارائه‌ی انواع حافظه‌ها، درصدد برآورده ساختن این نیاز هستند. برای مثال SK Hynix و سامسونگ حافظه‌های نسل اول و دوم HBM را در سال‌های ۲۰۱۵ و ۲۰۱۶ برای کاربران سیستم‌های حرفه‌ای و کاربردهایی چون پردازش پربازده (HPC) روانه‌ی بازار کردند. در این میان و در سال گذشته، شرکت میکرون نیز حافظه‌های GDDR5X خود را برای کارت‌های گرافیک حرفه‌ای عرضه کرد. هم‌اکنون حافظه‌های HBM بالاترین پهنای باند بالقوه را برای کاربردهای مختلف ارائه می‌دهند؛ اما تراشه‌های چندلایه‌ای و پکیجینگ ۲.۵ بعدی آن‌ها باعث می‌شوند هزینه‌های HBM در سطح بالایی باشد. بنابراین انتخاب این نوع حافظه‌ بستگی به کاربرد و نیازهای کاربر دارد. با این حال، معماری بهبودیافته‌ی پکیجینگ کارت‌های گرافیک معمول که از نوع BGA است، همچنان در حال بهبود است و کارایی آن طی سال‌های آینده افزایش خواهد یافت. تمامی این عوامل باعث می‌شود حافظه‌های گرافیکی معمول، بتوانند در ادامه‌ی راه به رقابت خود ادامه دهند.

هنگامی که میکرون در اواخر سال ۲۰۱۵، حافظه‌های جدید GDDR5X را معرفی کرد، دو هدف را در سر می‌پروراند: در قدم اول رسیدن به پهنای باند ۱۰ و ۱۲ گیگابیت بر ثانیه و سپس افزایش پهنای باند تا ۱۶ گیگابیت بر ثانیه در درازمدت. ابتدا شرکت میکرون آی‌سی‌های خود را با پهنای باند ۱۰ و ۱۱ گیگابیت ارائه کرد؛ اما امسال توانست حافظه‌هایی با فرکانس ۱۲ گیگابیت بر ثانیه نیز به‌صورت آزمایشگاهی تولید کند. مدل دوم روی کارت‌های گرافیک تایتان XP استفاده شده است. نکته‌ی حائز اهمیت این است که متخصصین شرکت میکرون در مرکز توسعه‌ی این شرکت واقع در مونیخ، اخیرا توانسته‌اند این نوع از حافظه‌ها را با پهنای باند ۱۶ گیگابیت بر ثانیه راه‌اندازی کنند.

با اینکه دستاوردهای اخیر بر محصولات موجود در بازار تأثیری نگذاشته است، می‌توان دو مورد از تأثیرهای مهم آن را بیان کرد. اولین نکته این است که میکرون توانسته روند کاری خود را به‌گونه‌ای بهبود دهد که نتیجه‌ی آن، تولید حافظه‌هایی با پهنای باند ۱۶ گیگابیت بر ثانیه باشد و این دقیقا چیزی است که فناوری امروزه به آن نیاز دارد. دومین نکته‌ی مهم، پتانسیل حافظه‌های GDDR5X است؛ بنابراین مشتریان میکرون ممکن است محصولات جدیدی با حافظه‌ی سریع‌تر ارائه کنند.

میکرون چند سالی است مشغول کار روی حافظه‌های GDDRX و پیاده‌سازی فیزیکی چنین حافظه‌هایی است. از سوی دیگر، روی حافظه‌های GDDR6 کار می‌کند تا بتواند در اوایل سال ۲۰۱۸ آن را عرضه کند. در واقع حافظه‌ی GDDR5X با GDDR6 تفاوت چندانی ندارد. معماری پیش‌فرض هر دو بر اساس تکنولوژی ساخت ۱۶ نانومتری است و کلیدی‌ترین دلیل افزایش کارایی آن‌ها نسبت به حافظه‌های GDDR5، همین تکنولوژی ساخت آن‌ها است. در عین حال GDDR6 از ویژگی ۲ کاناله بودن نیز بهره‌مند است و در کاربردهایی که بتوانند از این ویژگی استفاده کنند، بهبود کارایی را شاهد خواهیم بود.

با این حال میکرون از خط تولید ۱۶ نانومتری برای تولید حافظه‌های GDDR6 استفاده خواهد کرد که به معنی پتانسیل بیشتر برای افزایش پهنای باند است. حال که صحبت از فناوری ساخت ۱۶ نانومتری شد، جالب است این حقیقت را بدانید که میکرون، حافظه‌های جدید GDDR5 خود را نیز با این فناوری می‌سازد؛ این کار به این معنی است که حافظه‌های GDDR5 در سال‌های آتی نیز روی کارت‌های گرافیکی و کنسول‌های بازی مورد استفاده قرار خواهند گرفت.

در انتها باید گفت میکرون توانسته است در حالت آزمایشگاهی و با حافظه‌های GDDR5X به پهنای باند ۱۶ گیگابیت بر ثانیه برسد؛ چنین چیپ‌هایی با استفاده از فناوری ساخت ۲۰ نانومتری تولید شده‌اند. در عین حال میکرون تا سال ۲۰۱۸ روی فناوری ساخت ۱۶ نانومتری برای تولید حافظه‌های GDDR5 و GDDR6 کار می‌کند.