隨著 PC 游戲的復雜性和流行度不斷提高，游戲玩家要求其高級顯卡具有盡可能高的性能，以實現流暢的動畫、清晰的視覺效果、高幀率和實時光線追蹤，這是一種對逼真的光反射和電影效果至關重要的渲染技術。 在過去的十年里，科技行業已經意識到，為這些游戲動畫提供動力的圖形處理單元 （GPU） 也非常適合人工智能 （AI） 等數據中心應用以及高性能計算中的建模和可視化（高性能計算）。這是因為在這些工作負載中卸載到 GPU 的數學和圖形計算類似于高級游戲中的 GPU 功能。

這些游戲、AI 和 HPC 應用程序有什么共同點？它們嚴重依賴內存性能。

這就是美光認為有必要設計、開發和交付我們的GDDR6X 超帶寬解決方案的原因——這是世界上最快的獨立圖形內存解決方案，也是第一個為系統帶寬提供高達每秒 1 TB （TB/s） 的系統帶寬的解決方案。

GDDR6X 的突破性性能

自 2006 年以來，美光的工程師和研究人員一直在探索將多級信號應用于內存接口并顯著增加系統帶寬。在獲得超過45 項專利后，美光率先在內存中實現了四級脈沖幅度調制 （PAM4），為未來幾代顯存樹立了新的標桿。美光內存是第一個采用 PAM4 的生產內存輸入/輸出架構。

通過使用 PAM4 多級信號技術，GDDR6X 傳輸數據速度更快，將 I/O 數據速率從 2 位提高到 4 位。到目前為止，每個組件的圖形內存上限為72 GB/秒 （GB/s）。GDDR6X 超越了傳統的二進制標準，采用了四個不同的級別，一次將兩位數據傳入和傳出內存。因此，美光的 GDDR6X 將每個組件的內存帶寬提高到 84 GB/s，轉換為高達 1 TB/s 的系統帶寬。

而且，與傳統內存不同，GDDR6X 無與倫比的數據速率非常適合游戲和 AI 中數據需求量大的應用程序的需求，為圖形內存樹立了新的標桿。

通過 GDDR6X 釋放效率

美光的 GDDR6X 不僅是唯一一款使用 PAM4 的內存設備，將尖端 I/O 研究推向市場，它也是唯一一款量產的設備。美光顯存專家為簡化電路板設計和封裝進行了精心微調，與市場上的其他高帶寬解決方案相比，GDDR6X 為客戶提供了易于實施和更低的復雜性。值得注意的是，與 DDR 內存相比，GDDR6X 將通道中的數據速率提高了一倍，而所需的工作頻率卻不加倍，從而為用戶創造了流暢的圖形體驗。此外，GDDR6X 可降低每次交易的功耗與前幾代相比，它非常適合耗能的工作負載，例如游戲和其他需要閃電般快速和低功耗內存的高帶寬圖形應用程序。GDDR6X 還具有降低或提高功率的能力，允許用戶回撥性能以節省能源。

與行業合作與創新

構建 GDDR6X 等解決方案需要深入的行業協作。2020 年 9 月，美光宣布推出具有 8Gb 密度的 GDDR6X 內存，作為公司超帶寬解決方案產品組合的一部分。NVIDIA 在公司的 GeForce? RTX 3090 和 GeForce RTX 3080 GPU 中首次推出了該技術，這些 GPU 專為支持身臨其境的高性能游戲應用需求。2021 年 6 月，它被包含在 NVIDIA GeForce RTX 3070 Ti 和 GeForce RTX 3080 Ti 中。

與 NVIDIA 的 GeForce RTX GPU 相結合，GDDR6X 提供了必要的突破性速度，讓游戲玩家能夠通過逼真的反應效果完全沉浸在虛擬世界中，而不會降低幀速率。

通過記憶改變 AI 格局

雖然通常與圖形配對，但 GDDR6X 的用途正在從圖形卡擴展到其他內存密集型應用程序，如 AI。最近，美光與 Innosilicon 合作推出了世界上第一個經過硅驗證的商用 GDDR6X IP。Innosilicon 基于 GDDR6X 的 PHY 芯片使用 PAM4 信號來提高 AI 應用程序所需的高效率和數據速率。人工智能合作展示了 GDDR6X 令人難以置信的實用性，而不僅僅是一個以圖形為中心的解決方案，為使用 GDDR6X 改變游戲規則的帶寬和信號接口開辟了許多可能性。

從推動下一代圖形加速到支持突破性的人工智能解決方案，美光正在重新定義內存如何突破技術界限。我們的領導地位和與標準委員會的合作推動了協作精神，使 PAM4 等技術進步被更廣泛的應用程序和受眾采用，帶寬、功率和設計便利性的平衡滿足了具有挑戰性的終端系統要求。

2021 AspenCore 世界電子成就獎 （WEAA）

隨著內存在提供最終用戶體驗方面變得越來越重要，我真的很高興美光能夠獲得2021 年 AspenCore 世界電子成就獎 （WEAA），以表彰我們的 GDDR6X 超帶寬解決方案。

WEAA 認可一些世界上最具創新性的新電子產品。獲獎者由 AspenCore 的全球資深行業分析師和亞洲、歐洲和美國的在線投票者決定。

隨著 GDDR6X 在圖形加速和內存性能方面的突破，我很榮幸看到美光因其創造性方法而獲得認可。通過獲得這一獎項，我們重申了我們致力于成為探索內存創新前沿的領導者的承諾。

關于作者

Ralf Ebert 是 GDDR 產品架構總監。他負責制定美光的 GDDR 架構戰略，定義高速內存解決方案，服務于游戲機和高端圖形市場以及加密和人工智能等新興領域。此前，Ralf 擔任過多個職位，包括美光全球圖形內存業務總監、SDD 業務發展高級經理、營銷高級經理，以及供應鏈和業務流程卓越方面的角色。

審核編輯：郭婷