Päivitys testilabrasta: Miten HBM-muistien nopeus tulisi ilmoittaa?

[Sampsa]

HBM-muistit integroidaan interposer-alustalle grafiikkapiirin välittömään läheisyyteen. Ainoissa markkinoille julkaistuissa HBM-muisteja käyttävissä näytönohjaimissa eli Radeon R9 Fury -sarjassa HBM-muistipiiripinoja on neljä kappaletta Fiji-grafiikkapiirin ympärillä (kuvassa), HBM-piirejä on ladottu päällekkäin neljä kappaletta ja ne toimivat 500 MHz:n kellotaajuudella.

HBM-muistien sisällä ei kuitenkaan käytetä useita eri kellotaajuuksia, jotka vaikuttaisivat muistien nopeuteen merkittävissä määrin, kuten GDDR5-, GDDR5X- ja GDDR6-muististandardeissa muun muassa command clock (CK) ja write clock (WCK).



Nopeus voitaisiin siis teoriassa edelleen turvallisin mielin ilmoittaa kellotaajuutena esim. 500 MHz tai tehollisena 1000 MHz:n kellotaajuutena (DDR, Double Data Rate), jolla viitataan mahdollisuuteen siirtää tietoa kaksi kertaa kellojaksossa.

Jos halutaan käyttää siirtonopeutta, HBM-muisteissa 500 MHz:n kellotaajuudella siirtonopeus on 1 Gbps per pinni. Yhdessä HBM-pinossa on yhteensä 1024 data- eli I/O-pinniä, joten yhden pinon kaistanleveys on 128 gigatavua sekunnissa (1 Gbps/pin * 1024 pinniä / 8). Neljällä 500 MHz:n kellotaajuudella toimivalla HBM-piirin pinolla muistiväylän kokonaiskaistanleveydeksi muodostuu 4 * 128 Gt/s = 512 Gt/s.

Vaikka HBM-muisteilla yksittäisen pinnin siirtonopeus on siis alhaisempi kuin esimerkiksi GDDR5-muisteilla (esim. 1 vs 7 Gbps), HBM-muistipiiripinossa on I/O-pinnejä huomattavasti enemmän kuin yhdessä GDDR5-muistipiirissä (1024 vs 32 kpl), joten lopputuloksena HBM-muisteilla kaistanleveys on korkeampi.

HBM2-muisteilla kellotaajuus voi olla standardin mukaan maksimissaan 1000 MHz ja siirtonopeus 2 Gbps / pinni eli yhden HBM2-pinon kaistanleveys on maksimissaan 256 Gt/s.

Kun jatkossa käsittelemme HBM-muisteja io-techissä, saatamme mainita siirtonopeuden rinnalla myös kellotaajuuden.

Huom! Foorumiviestistä saattaa puuttua kuvagalleria tai upotettu video.

Linkki alkuperäiseen uutiseen (io-tech.fi)

 

[yberkurko]

Jälleen hienosti taklattu aiemmasta esiin nousseet kysymykset Hienoa, kun tuodaan sitä tietoa (vielä suomeksi), jota lukijat kaipaavat.

 

[rlame]

512 Gt/s. Tämä on mielestäni selkein. Kellotaajuuden voi myös mainita, mutta todellinen siirtonopeus olisi hyvä aina löytyä.

 

[ovastu02]

Muistien kellotaajuus on vähän harhaanjohtava HBM muisteista puhuttaessa.

 

[Habazon]

Eiköhän tuo siirtonopeus ole selkein kun vertailee muihin muisteihin.

 

[Kaotik]

Eiköhän tuo siirtonopeus ole selkein kun vertailee muihin muisteihin.

Kokonaiskaista kyllä, yhden pinnin ei jos lukija ei tiedä kunkin muistityypin pinnien määrää.
Itse joka tapauksessa suosisin myös HBM-muisteista yhden pinnin Gbps-nopeutta kunhan uutisessa/artikkelissa tulee ilmi myös näytönohjaimen tai muun laitteen kokonaismuistikaista

 

[AkQ]

muististandardeissa muuun muassa command clock

 

[Hannibal]

512 Gt/s. Tämä on mielestäni selkein. Kellotaajuuden voi myös mainita, mutta todellinen siirtonopeus olisi hyvä aina löytyä.

Itse kannatan myös koko pakan todellisen siirtonopeuden käyttöä.

 

[YoVissy]

Isoin kysymys tämän suhteen enää on.. DX12 tai Vulcanin toiminta.

Minkä tasoista GDDR-korttia sitten HBM-kortti vastaa? Miten näiden korttien kehittyvyys mahdollisuudet elää?

Onko HBM vain Fiji-piirien pituinen kokeilu? Vai onko tämä jotain uutta ja hienoa?

 

[Taneli-]

Isoin kysymys tämän suhteen enää on.. DX12 tai Vulcanin toiminta.

Minkä tasoista GDDR-korttia sitten HBM-kortti vastaa? Miten näiden korttien kehittyvyys mahdollisuudet elää?

Onko HBM vain Fiji-piirien pituinen kokeilu? Vai onko tämä jotain uutta ja hienoa?

Itse sanoisin että jotain uutta ja hienoa, koska (käsittääkseni) GDDR5-, GDDR5X- tai edes GDDR6 ei pääse edes lähelle HBM (puhumattakaan HBM2) muistin kaistanopeuksiin.

Toki voi olla että joudutaan odottamaan (kuten tupla/dual/sli-kortteja erään tietyn Nvidian syödessä Voodoo kortteja valmistavan tekijän) mutta näkisin että tuossa on tulevaisuus. Hieman samoin kuin yhden ytimen nopeuksien nosto alkaa olla nähty prosessorien ytimissä ja moniydin prosessorit ovat tämän vuosituhannen juttu.

Sanoisin että nyt eletään murroskautta hieman samoin kuin 2-ydin prosessorien (esim. Intel® Core™2 Duo E4300 vs Intel® Core™2 Quad Q6600 KAIKKI sanoivat 2007-2008 että IKINÄ ei tulisi päivää tai tilannetta että 4-ydintä tarvittaisi kotikäyttäjän, edes tehokäyttäjän näkökulmasta poislukien serverihuoneet, vs. paremmin kellottuva 2-ydin prosessori ja vain idiootti ikinä tuhlaisi rahojaan 4-ydin prosessoriin..) yleistyessä 2007.

 

[BlackWolf]

Itse sanoisin että jotain uutta ja hienoa, koska (käsittääkseni) GDDR5-, GDDR5X- tai edes GDDR6 ei pääse edes lähelle HBM (puhumattakaan HBM2) muistin kaistanopeuksiin.

Toki voi olla että joudutaan odottamaan (kuten tupla/dual/sli-kortteja erään tietyn Nvidian syödessä Voodoo kortteja valmistavan tekijän) mutta näkisin että tuossa on tulevaisuus. Hieman samoin kuin yhden ytimen nopeuksien nosto alkaa olla nähty prosessorien ytimissä ja moniydin prosessorit ovat tämän vuosituhannen juttu.

Sanoisin että nyt eletään murroskautta hieman samoin kuin 2-ydin prosessorien (esim. Intel® Core™2 Duo E4300 vs Intel® Core™2 Quad Q6600 KAIKKI sanoivat 2007-2008 että IKINÄ ei tulisi päivää tai tilannetta että 4-ydintä tarvittaisi kotikäyttäjän, edes tehokäyttäjän näkökulmasta poislukien serverihuoneet, vs. paremmin kellottuva 2-ydin prosessori ja vain idiootti ikinä tuhlaisi rahojaan 4-ydin prosessoriin..) yleistyessä 2007.

Määrittelisitkö "hieman" tarkemmin tuon KAIKKI väitteesi? Emme elä todellakaan mitään murroskautta, se data liikkuu edelleen ihan yhtä nopeasti ja tehokkaasti kuin sitä pystyy syöttämään. Se miten hyvin sitä pystytään hyödyntämään on toinen tarina. Tästä on hyviä esimerkkejä vaikka transitiot DDR2->DDR4 missä erot oli käytännön tasolla pitkään marginaalisia. Sama pätee mm. PCI-E väylään, missä näytönohjaimen nopeuserot oli aivan marginaalisia muistaakseni 2x jälkeen. Tämä ei toki pidä paikkaansa enää, ainakaan samassa mittakaavassa, mutta oli pitkään täyttä totta.

Samalla tavalla jo P4 aikaan oli varsin hyvin tiedossa, että vain määrättyyn rajaan asti voi ihan fysiikan puitteissa sitä kellotaajuutta viedä ja jossain vaiheessa on pakko alkaa monisäikeistään. Se muutos ja raja vain tuli vastaan paljon nopeammin kuin kukaan kuvitteli, yli 10 gigan kun kuviteltiin menevän ennen kuin se tie olisi kaluttu loppuun, muistelisin että spekulaatiot oli jossain 12 gigan paikkeilla (GHz). Muutos dualeihin vähän yllätti kaikki, mikä sitten johti siihen että kehityksellä kesti aikaa julmetusti ottaa se ytimien määrä kiinni, eikä vieläkään olla päästy edes lähelle optimaalista tilannetta. Mutta tälle on myös looginen syy siinä miten hankalaa usealle ytimelle on koodata.

En kyllä ihan näe siinä miten jonkin asia nimetään sitä samaa mitä tuossa kaikessa oli. Ennemminkin pitäisi hyväksyä ajatusmalli, että toinen on eri asia, kuin toinen. Näiden pakottaminen samaan muottiin on aivan turhaa, koska se on käytännössä mahdotonta. Se sitten johtaa vain johonkin AMD 6400+ tyyliseen kikkailuun, millä yritetään jäljitellä sitä muka oikeaa. Ei, tälle tielle ei pidä lähteä ollenkaan. Nimeämisen pitäisi olla yksinkertaista ja mahdollisimman simppeliä, sen ei edes pidä pyrkiä olemaan jokin verrannollinnen suure, koska se on aina kompromissi jomman kumman tahon suuntaan. Ennemmin sitten ilmaisee sen asian tehokkuuden ja toimivuuden käytännössä. Antaa sitten markkinoijien keksiä jotain umbba bumbba termejä joilla verrata vastustajaan, se menkööt maallikoille ja suurelle yleisölle, täällä odotan että asiat on sitä mitä ne on ja niiden nimet on juurikin sitä mitä ne oikeasti on. Se 10GHz kun ei meinaa yhtään mitään jos siitä oikeasti hyödynnetään 1%.

Vastaan siis tähän ketjuun, että ilmoitetaan ne asiat niin yksinkertaisessa muodossa kuin mahdollista, kaikki laskukaavat ja muut vastaavat minimiin. Ihan maksimi on tuo tyyli, että DDR 500MHz (1000MHz). Siitä pitäisi jo jokaisen edes vähän ymmärtävän se asia tajuta. Nämä kaikki Gbps, Gflopsit yms. on lähes yhtä tyhjän kanssa, kun niiden näkyminen käytännössä on täysin tilanneriippuvaista ja ne eivät korreloi tuloksien kanssa samassa suhteessa. Ne on enempi sitä meidän isien pippelienvertailuja ja markkinointikamaa, kuin mitään muuta. Oikeasti kaikkia kiinnostaa vain se, että mitä se tarkoittaa käytännössä ja siihen ei yhdelläkään laskukaavalla ja numero/kirjain kombolla saada vastausta.

 

[YoVissy]

Tottakai kyse on myös datan kuljetuksesta. Tällä hetkellä suurin osa esimerkiksi näytönohjaimista on GDDR-kortteja, niin eikö esimerkiksi emolevyjä suunnitella ja rakenneta niitä katsoen?

Onko HBM:llä tulevaisuutta sen puolella että PCI-E väylä antaisi enemmän? Tuleeko se ennen vastaan kun HBM-kortin valtava muistiväylä voittaa korkean kellotaajuuden?

Onko ohjelmointi tai prosessorien käyttö jokin mikä asettaa rajoja näytönohjaimelle?

Ja voi kyllä, olen nuori ja pojan kloppi joka vasta opiskelee. Vääntäkää tämä rautalangasta ja maalatkaa punaiseksi.

 

[Kaotik]

Tottakai kyse on myös datan kuljetuksesta. Tällä hetkellä suurin osa esimerkiksi näytönohjaimista on GDDR-kortteja, niin eikö esimerkiksi emolevyjä suunnitella ja rakenneta niitä katsoen?

Ei. Emolevyt noudattavat ATX, mATX jne speksejä, joihin on määritelty tietty tila lisäkorteille. Sillä mitä muistia joku näyttis esimerkiksi käyttää ei ole merkitystä.

Onko HBM:llä tulevaisuutta sen puolella että PCI-E väylä antaisi enemmän? Tuleeko se ennen vastaan kun HBM-kortin valtava muistiväylä voittaa korkean kellotaajuuden?

Näytönohjaimen suhteen ainut merkitys muistin kellotaajuudella on sen muistiväylän kasvattaminen. Se on ihan se ja sama onko vaikka 512 Gt/s muistikaistaa toteutettu korkealle kellotetuilla muisteilla ja leveällä muistiväylällä, vai HBM-muisteilla

Onko ohjelmointi tai prosessorien käyttö jokin mikä asettaa rajoja näytönohjaimelle?

Riippuu tietenkin vähän mitä tarkoitat, mutta luultavasti vastaus on kyllä. Ei tosin näytönohjaimen käyttämälle muististandardille.

 

[Taneli-]

Määrittelisitkö "hieman" tarkemmin tuon KAIKKI väitteesi?

Laitettu spoilereihin koska liittyy ainoastaan määreeseen "kaikki" eikä suoranaisesti HBM muistin nopeuden ilmoittamistapaan.

Spoileri

Väitteeni "kaikki" perustuu siihen suureen ja erittäin äänekkääseen joukkoon henkilöitä jotka "ovat ne ainoa oikea faktaa sisältävä joukko" internetissä.

Eli juuri se sama joukko joka kertoi kun E4300 / 2500K ilmestyi markkinoille että "koskaan" ei yhdessäkään ohjelmassa, tai ainkaan pelissä tulla tarvitsemaan enempää kuin 2 / 4 ydintä. Samaten että "koskaan" ei PC koneessa tulla tarvitsemaan enempää kuin 4Gb / 8Gb RAM.

Nyt kun 2016 alettiin myöntämään että "ehkä" on jotain poikkeuksia paitsi hyötyohjelmissa myös joissakin peleissä tämä suuri äänekäs joukko kertoo että 16Gb RAM ja 4-ydin/8-säie prosessori on se mitä pitäisi ostaa samoilla perusteilla unohtaen että vielä 2015 he olivat täysin erimieltä asiasta.

Toki monilla tuo syy johtuu (jos asiaa alkaisi tutkimaan syvemmin) yhdestä näistä kolmesta syystä:
1) He ovat "yes" miehiä. Eli kaverit ovat kertoneet ja kaverit ovat oikeassa joten se on totuus ja muut ovat väärässä.
2) He katselevat maailmaa tietyn väristen lasien lävitse (aikoinaan Atari ST / C-64 / Amiga / AMD / Radeon / Nvidia / Intel tms. on "se" paras) joten osasyynsä heidän suositukseensa voi johtua siitä. Esim. kun AMD:lla ei ollut kuin 2-ydin prosessoreita oli monia kavereita jotka totesivat että parempaa ei tarvita, lämmöntuotolla ei ole väliä jne. Nyt kun Intelillä ei ole järkevällä hinnalla 8-ydin/16-säie prosessoria samat lasien lävitse katselijat toteavat miten 7700K on paras ostospäätös (välittämättä siitä haluaako ostaja ostaa halvemman R5 1600 6-ydin tai kalleimman 1800X prosessorin)
3) Heillä itsellään (ja / tai kavereillaan kts. syy 1) sattuu olemaan juuri tuo määrätty tuote / määrä muistia / valmistajan tuote mistä syystä muiden mielipiteet ovat vääriä

Tässä on "hieman" tarkemmin määriteltynä oma määreeni "KAIKKI" väitteeseen. Itse pyrin toimimaan hieman erilailla, eli minulla oli käytössä ensin AMD 3700+ 2Gb DDR1 400 => Q6600 ja 4Gb DDR2 800 => 2600K ja siinä 16Gb DDR3 1600 muistia, nyt 1700X ja siinä 32Gb DDR4 3200 muistia. Tähän mennessä 3 aiempaa päivitystä ytimistä, säikeistä sekä muistista on ehtinyt olla hyötyä ja jälleenmyyntiarvo on säilynyt vaikka tämä ennenmainittu "KAIKKI" ryhmä on ostovaiheessa kertonut kärkkäästi miten ostos on väärä, vähintäänkin tuotteen elinaikana sitä ei ehdi hyödyntää ja ostamalla jotain muuta (mitä heillä / kaverilla on) ehkä maksamalla hieman enemmän olisin paljon tyytyväisempi ja mikä tietysti tärkeämpää olisin "ostanut oikein".

Toivottavasti nyt ymmärrät mitä tarkoitin määreellä "kaikki"?

 

[vemkki]

Itse sanoisin että jotain uutta ja hienoa, koska (käsittääkseni) GDDR5-, GDDR5X- tai edes GDDR6 ei pääse edes lähelle HBM (puhumattakaan HBM2) muistin kaistanopeuksiin.

Pääseepäs. Esim. Fury X:ssä on 512 GB/s kaistanleveys HBM:llä (128GB/s per piiri, 4 piiriä). Geforce 1080 Ti:ssä kaistanleveys on 484 GB/s vakiokelloilla GDDR5X-muisteilla. HBM2:lla tulee 256GB/s per piiri, ja oletettavasti Vegassa on kaksi 4 gigatavun piiriä, eli kaistanleveys tulisi olemaan sama kuin Fury X:ssä. Erona GDDR-ratkaisuihin on se, että HBM2-ratkaisussa on enemmän "kasvunvaraa", ja tietysti HBM-muisteilla itse kortti on yksinkertaisempi rakenteeltaan.

 

[Kaotik]

Pääseepäs. Esim. Fury X:ssä on 512 GB/s kaistanleveys HBM:llä (128GB/s per piiri, 4 piiriä). Geforce 1080 Ti:ssä kaistanleveys on 484 GB/s vakiokelloilla GDDR5X-muisteilla. HBM2:lla tulee 256GB/s per piiri, ja oletettavasti Vegassa on kaksi 4 gigatavun piiriä, eli kaistanleveys tulisi olemaan sama kuin Fury X:ssä. Erona GDDR-ratkaisuihin on se, että HBM2-ratkaisussa on enemmän "kasvunvaraa", ja tietysti HBM-muisteilla itse kortti on yksinkertaisempi rakenteeltaan.

Niin, nimenomaan on sitä kasvuvaraa, HBM2:lla voi ihan yhtä hyvin pistää sen 4 piiriä (kuten GP100ssa) jolloin 2 Gbps -piireillä kaistaa olisikin jo 1 Tt/s. AMD on ilmeisesti vain laskenut että 512 Gt/s riittää vielä

 

[leffo]

Mitä jollain siirtonopeudella tai kellotaajuudella ylipäätään tekee?

Jos jotain tiettyä GPU piiriä on tarjolla useampaa eri mallia eri muisteilla ja tällee, niin silloin toki voi olla järkevää ilmoittaa ja mitata jotain muistinopeuksia erilaisilla yksiköillä.

Mutta jos on vain yhtä mallia niin kun se muisti ja GPU muodostaa kokonaisuuden, ei jollain muistin siirtonopeuksilla ole mitään todellista merkitystä. Siis minusta ainakaan.

 

[Kaotik]

Mitä jollain siirtonopeudella tai kellotaajuudella ylipäätään tekee?

Jos jotain tiettyä GPU piiriä on tarjolla useampaa eri mallia eri muisteilla ja tällee, niin silloin toki voi olla järkevää ilmoittaa ja mitata jotain muistinopeuksia erilaisilla yksiköillä.

Mutta jos on vain yhtä mallia niin kun se muisti ja GPU muodostaa kokonaisuuden, ei jollain muistin siirtonopeuksilla ole mitään todellista merkitystä. Siis minusta ainakaan.

tässä korostuu se käyttäjän ja harrastajan ero. Käyttäjää kiinnostaa vain lopputulos, harrastajaa mistä se lopputulos syntyy