PAM4再立功!美光GDDR6X首次采用,速度高达21Gb!即将面世

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PAM4本身并不是一项新技术,并且早在很早以前就已用于其他高端设备(如网络收发器)中。不过在电脑总线上还没有真正采用,还在标准化阶段的PCIE 6.0将采用PAM4,预计明年规范才可以正式出炉。相对于广泛采用的NRZ编码方式,改用PAM4后理论带宽将可以翻一倍。

可以看到到目前为止,PAM4信令仅用于网络和扩展总线,因此,将其用于内存总线(尽管是逻辑扩展)将代表技术上的一大飞跃。

EETOP刚刚得到的消息,为了进一步提高内存性能,PAM4也被美光应用到了其最新的GDDR内存技术上,并且即将推出!

8 月 14 日消息 根据 外媒的消息,在一份技术简报中,美光已经确认英伟达 GeForce RTX 3090 采用 GDDR6X 显存,速度高达 21 Gbps 。

在这则技术简报中,美光如此写到:

在2020年夏天,美光宣布了下一代超带宽解决方案GDDR6X。和NVIDIA在Ampere显卡上进行了紧密的合作,美光的8Gb GDDR6X将会提供高达21Gb/s(每pin)的速率。在21Gb/s的速率上,一张用12颗GDDR6X显存的显卡将会突破1TB/s的系统带宽屏障!美光的路线图还展示了16Gb容量,速率高达24Gb/s的GDDR6X,将会在2021年推出。GDDR6X为超带宽解决方案使用了革命性的新的PAM4调制方式。

美光的这则简报确认了RTX 3090的存在,另外他们还配了一个表格,描述了RTX 3090的显存规格,它的显存工作频率范围是19~21Gbps,一共可以放置12枚显存颗粒,显存位宽为384-bit,配合8Gb或16Gb的颗粒,可以有12GB或24GB的显存容量,显存带宽范围在912GB/s到1008GB/s之间,最高突破了1000GB/s的大关。

可以看到性能实现如此大的提升的主要技术就是因为采用4元的PAM4编码取代来二元NRZ编码。

此外PAM4的间接好处之一是,通过以低于其他要求的时钟速率运行总线,从而降低了功耗要求。这绝不是2倍的差异,因为PAM4编码的复杂性以其他方式吞噬了力量,但它仍然更加高效。而且根据美光(Micron)的说法,GDDR6X也将发挥作用,而GDDR6X的每位能耗成本略低。

根据美光的摘要,GDDR6X的平均设备功耗约为每字节7.25皮焦耳,而GDDR6的平均器件功耗为7.5皮焦耳。根据该数据,它在功率效率上也与HBM2相对接近。也就是说,由于这是每字节的效率,因此意味着实际功耗是与带宽有关的;尽管GDDR6X的效率更高,但由于速度会更快。因此,GDDR6X的总功耗将比GDDR6高出约25%。

关于PAM4

PAM4使用4个信号电平,而不是传统的0/1高/低信号,因此信号可以编码四种可能的两位模式:00/01/10/11。这使得PAM4可以携带两倍于NRZ的数据,而不必将传输带宽加倍,对于PCIe 6.0而言,这将导致频率约为30GHz。

PAM4本身并不是一项新技术,但到目前为止,它一直用于超高端网络标准的领域,如200G以太网,其中可用于更多物理信道的空间量更加有限。因此,业界已经拥有多年使用信号标准的经验,并且随着自身带宽需求的不断增长,PCI-SIG决定将其引入以下一代PCIe。

使用PAM4的权衡当然是成本。即使具有更高的每Hz带宽,PAM4目前在从PHY到物理层的几乎每个级别实施的成本也更高。这就是为什么它没有风靡世界,为什么NRZ继续在其他地方使用。

同时,由于额外的信号状态,PAM4信号本身比NRZ信号更脆弱。这意味着,一般还需要引入前向纠错(FEC)。


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