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HBM2E-Stapelspeicher: Hohe Transferraten und Kapazität für GPUs und FPGAs

HBM2E verdoppelt die Kapazität gegenüber HBM2 und nutzt höhere Übertragungsraten. Ein Compute-Beschleuniger mit vier Stacks erreicht 64 GByte und 1,84 TByte/s.

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Render-Bild eines HBM2E-Chips von SK Hynix.

(Bild: SK Hynix)

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SK Hynix hat schnelle HBM2E-Module angekündigt, die mit 1800 MHz laufen. Ein entsprechender Speicher-Stack mit 16 GByte Kapazität erreicht an einem Controller mit 1024 Datenleitungen eine Übertragungsrate von rund 460 GByte/s statt wie bisher 256 bis 307 GByte/s.

Die Serienproduktion von HBM2E möchte SK Hynix im Jahr 2020 beginnen. Compute-Beschleunigerkarten oder kleinere Prozessoren mit dem neuen Stapelspeicher haben AMD, Intel, Nvidia oder andere Chiphersteller noch nicht angekündigt.

Stapelspeicher des Typs HBM2E verdoppelt die Kapazität und erhöht die Geschwindigkeit gegenüber Standard-HBM2. Letzteren bieten SK Hynix und Samsung bisher mit 8 GByte und bis zu 1200 MHz an. Gedacht ist der RAM primär für Compute-Beschleunigerkarten und FPGA-Chips im Server.

Das E steht für eine Erweiterung der HBM2-Spezifikation: Die Speicherkapazität pro Chiplage wird von 8 auf 16 Gigabit vergrößert. Acht solcher Chips ergeben in einem sogenannten 8-Hi-Stack 16 Gigabyte. Die Kommunikation läuft wie bisher über Through Silicon Vias (TSVs), die alle Speicherlagen miteinander verbinden.

Samsung hat bereits im März 2019 seinen HBM2E-RAM mit dem Codenamen Flashbolt vorgestellt, der mit 1600 MHz läuft und 410 GByte/s pro Modul schafft, also etwas langsamer ist als der Stapelspeicher von SK Hynix – finale Produkte mit dem Samsung-RAM gibt es aber noch nicht, auf der Webseite führt ihn der Hersteller nicht.

Beschleunigerkarten wie AMDs Radeon Instinct MI60 und Nvidias Tesla V100 sowie die Consumer-Grafikkarte Radeon VII haben ein 4096 Bit breites Interface für vier Speicher-Stacks. Um die Bedeutung des neuen RAMs zu veranschaulichen: AMD und Nvidia könnten mit HBM2E Kapazitäten von 64 GByte und Übertragungsgeschwindigkeiten von insgesamt 1,84 TByte/s erreichen. Bisher sind die Chiphersteller auf 32 GByte und maximal 1,2 TByte/s limitiert.

Für Gaming-Grafikkarten ist der Stapelspeicher wegen seiner vergleichsweise hohen Kosten weniger interessant. AMD hatte sich mit Fiji (Radeon R9 Fury) an HBM der ersten Generation versucht und mit den späteren Vega-Modellen an HBM2.

GDDR6 hat sich aber inzwischen mit AMDs Navi (Radeon RX 5700) und Nvidias Turing (GeForce RTX 2000, GTX 1600) als ausreichend schnelle Alternative mit mehr Flexibilität bei der Produktion etabliert. (mma)