Kolejna rewolucyjna technologia zmierza w naszą stronę. Pamięć GDDR7 to następna generacja modułów przeznaczonych dla kart graficznych, którą zapewne już niedługo znajdziemy w najlepszych konstrukcjach. Jakie nowości wprowadza nowy standard pamięci?
Większość kart graficznych dostępnych na rynku korzysta z dedykowanych kości GDDR. Jednak co kilka lat zostaje zaprezentowana nowa generacja modułów, wprowadzając kolejne usprawnienia. Zanim jednak omówimy konkretnie co nowego wprowadza GDDR7, zapoznajmy się podstawami.
Czym więc jest GDDR?
RAM (Random Access Memory), jest to pamięć ulotna naszego komputera. Oznacza to, że wszystko w niej przechowywane jest trwale usuwane po wyłączeniu lub ponownym uruchomieniu komputera. Jednak w czasie jego pracy to w niej przechowywane są wszystkie aktualnie używane programy i dane. Pamięć DDR umożliwia przesyłanie dwukrotnie większej ilości danych w jednym cyklu zegara.
GDDR RAM natomiast oznacza Graphics Data Rate Synchronous Dynamic Ranom – Access Memory. Już sam dopisek Graphics w nazwie daje nam wyjaśnienie przeznaczenia modułów. Dalej mamy do czynienia z pamięcią krótkotrwałą jednak została ona specjalnie zaprojektowana i zoptymalizowana do zadań związanych z przetwarzaniem obrazu na kartach graficznych.
Na przestrzeni lat wydano kilka wersji pamięci GDDR. Pierwsza wersja nosiła nazwę DDR SGRAM, zanim została przemianowana na GDDR. Podobnie jak w przypadku DDR, generacje GDDR mają podobny format numeracji: GDDR, GDDR2, GDDR3 itp. Teraz przygotowujemy się na nową wersję – GDDR7. Każda kolejna iteracja technologii przynosiła większe pojemności, wyższe częstotliwości taktowania i szybsze przesyłanie danych, pozwalając pamięci przechowywać więcej danych i przetwarzać je szybciej.
Trochę historii
Pierwsze moduły GDDR, choć jak wiemy wtedy nazywane były jeszcze DDR SGRAM, zostały zaprezentowane już 98 roku przez Samsunga. Główną innowacją było wprowadzenie 16-Megabitowych kości pamięci. Dopiero kolejne wersje standardu GDDR wprowadzały większe zmiany. Te przede wszystkim dotyczyły taktowania oraz prędkości transferów.
Zauważyli to nie tylko producenci kart graficznych. Microsoft jak i Nindend zdecydowali się na zastosowanie pamięci GDDR3 w swoich nowych konsolach, które debiutowały na początku lat 2000. Oczywiście mowa o Wi oraz Xboxie 360.
Kolejne generacje GDDR tylko zwiększały różnice pomiędzy zwykłymi pamięciami DDR. Z każda kolejną interakcją rosła przepustowość modułów przeznaczonych dla kart graficznych. Dla przykładu kości GDDR3 (2,5 GT/s) zaprezentowane w 2003 roku zapewniały transfer 159 Gbit/s, stosowane obecnie kości GDDR6 (18 GT/s) osiągają nawet 1152 Gbit/s. I choć nie powinno się porównywać rozwiązań bezpośrednio z racji na inne zastosowania czy budowę interfejsu magistrali to najszybsze pamięci DDR5 (8GT/s) są w stanie osiągań przepustowość sięgająca 120 Gbit/s. Zatem czego możemy oczekiwać po kolejnej generacji modułów przeznaczonych do kart graficznych?
Nadciąga GDDR7 – co przynosi nowy standard pamięci
Dzięki Samsungowi dość szczegółowo poznaliśmy rozwiązania technologiczne, które wprowadza nadchodzący standard pamięci dla kart graficznych. Przede wszystkim kluczową poruszaną kwestią jest prędkość oraz wielkość nowych modułów. Partnerzy będą mieli do wyboru 16 oraz 32 Gb moduły, których prędkość początkowo ma osiągać 32 Gb/s. Tak znaczący wzrost wartości transferu jest możliwy dzięki zastosowaniu PAM3.
Jest to technologia modulacji amplitudy impulsów. W przypadku pamięci GDDR7 PAM3 wykorzystuje trzy poziomy amplitudy do kodowania danych. Pozwala na przesyłanie 1,5 bita danych na cykl zegarowy, więc o 50% więcej niż w przypadku GDDR6. Dodatkowo producent chwali się poprawą sprawności energetycznej o 20% w stosunku do GDDR6.
Czy oznacza to, że nowe pamięci będą pobierały mniej energii czy mniej się grzały? Raczej nie. Współczynnik wydajności jest sprawdzany, przy tych samych parametrach pracy obu porównywanych rozwiązań, a jak wiemy GDDR7 ma finalnie osiągać dużo wyższą przepustowość.
Samsung sam podał, że w przypadku nowych pamięci zastosował nową mieszankę epoksydową do tworzenia obudowy kości. Ta ma zapewniać nawet 70% niższą rezystancję termiczną i wysoką przewodność cieplną. Oznacza to, że pamięci GDDR7 nagrzewać się będą nawet bardziej od swoich poprzedników, bo w innym przypadku producent nie zdecydowałby się na zmianę tworzywa.
GDDR7 kontra GDDR6 kontra GDDR6X
Najszybszą pamięcią dostępną obecnie w nowoczesnych kartach graficznych, takich jak Nvidia RTX 40, są moduły GDDR6X działająca z szybkością 22,4 Gb/s. W konkurencyjnych modelach RX 7000, AMD używa pamięci GDDR6 o maksymalnej wydajności sięgającej 20 Gb/s.
Jeszcze pod koniec 2022 roku mówiono, że GDDR7 ma pracować z prędkością sięgająca nawet 36 Gb/s i zarówno Micron, jak i Samsung zapowiedział przygotowanie nowych modułów. Ostatnio jednak Koreańczycy zmniejszyli swoje prognozy, a moduły, które są aktualnie opracowywane osiągają “tylko” 32 Gb/s. Dalej jest to ogromna poprawa w stosunku do najlepszych rozwiązań, które dzisiaj znajdziemy na kartach graficznych.
Oznacza to potencjalny ogromny wzrost przepustowości pamięci na kartach graficznych. Pozostaje mieć nadzieję, że pomoże to rozwiązać niektóre problemy z przepustowością zwłaszcza na kartach klasy średniej. Dobrym przykładem jest tutaj RTX 4060, który ucierpiał z powodu małej ilości pamięci i ograniczonej szerokości magistrali pamięci.
Dla porównania zastosowanie modułów 32 Gb/s GDDR7 zapewniłoby następujące wartości przepustowości w typowych konfiguracjach na kartach graficznych:
| Magistrala | Przepustowość w GB/s dla pamięci: | ||
| GDDR6 20 Gb/s | GDDR6X 22,4 Gb/s | GDDR7 32 GB/s | |
| 64-bit | 160 | 179,2 | 256 |
| 96-bit | 240 | 268,8 | 384 |
| 128-bit | 320 | 358,4 | 512 |
| 160-bit | 400 | 448 | 640 |
| 192-bit | 480 | 537,6 | 768 |
| 256-bit | 640 | 716,8 | 1024 |
| 320-bit | 800 | 896 | 1280 |
| 384-bit | 960 | 1075,2 | 1536 |
Jak widzimy różnice w samej przepustowości wynoszą niemal 33% i pod warunkiem że porównujemy z najszybszymi dostępnymi modułami GDDR6. Tych raczej nie widzimy w budżetowych konstrukcjach, gdzie producenci wolą stosować wolniejsze, ale też dużo tańsze kości. W ich przypadku różnice byłby jeszcze większe.
Pamiętajmy także że moduły o prędkości 32 Gb/s to dopiero początek, a GDDR7 zapewne pozwoli na osiągniecie dużo wyższych parametrów. Zarówno Samsung, jak i Micron będą dążyli do osiągnięcia jak najwyższej przepustowości. Ta na pewno nie skończy się na wstępnie planowych 36 Gb/s. Niektórzy optymiści wskazują, że pod koniec wsparcia GDDR7 możemy doczekać się modułów osiągających nawet 50 Gb/s.
GDDR7 nie będzie tanie
Poruszyliśmy chyba właśnie najważniejszą kwestię cenę. Biorąc pod uwagę zaawansowany nowy proces produkcyjny, trudno zakładać, by cena nowych modułów była początkowo niska. Podobną sytuację obserwowaliśmy w 2019 podczas premiery układów GDDR6, gdzie mówiono, że te są niemal o 70% droższe od poprzedniej generacji.
Nie mamy co się dziwić takiemu stanowi rzeczy. Podobne zjawisko widzieliśmy też już wielokrotnie w przypadku pamięci RAM stosowanej w naszych komputerach. DDR4 czy DDR5 również było zauważalnie droższe na premierę, niż jest obecnie. Dopiero z czasem nowa technologia powszechnieje, a proces produkcji jest na tyle dopracowany, że ceny zaczynają spadać.
Z tego względu spodziewałbym się, że pierwszymi modelami kart graficznych wykorzystujących pamięć GDDR7 będą topowe jednostki następcy RTX 4090 czy Radeona RX 7900 XTX. Być może nawet modele nieprzeznaczone dla graczy a do centrów obliczeniowych czy szkoleniowych sztuczną inteligencję, gdzie cena pojedynczego GPU nie ma tak dużego znaczenia, jak jego wydajność.
Kiedy pojawi się GDDR7
Na chwilę obecną wiemy, że moduły GDDR7 są rozwijane przez Samsunga oraz Microna. Obaj producenci zapowiadają dostępność modułów na początku 2024 roku. Już teraz do partnerów mają trafiać wstępne wersje by Ci mogli zapoznać się z możliwościami nowych kości.
Oczywiście nie oznacza to, że już na początku 2024 roku możemy spodziewać się pierwszych produktów wyposażonych w nowe pamięci. Na te przyjdzie nam poczekać zapewne do końca roku. Przywykliśmy przecież, że nowe karty graficzne debiutują mniej więcej co dwa lata. Wydaje się, zatem że przełom trzeciego i czwartego kwartału 2024 roku to idealny okres, by zaprezentować GPU następnej generacji i pozwoli to producentom pamięci zapewnić odpowiednią dostępność nowych modułów.
Dodatkowo pamiętajmy też o wstępnych plotkach dotyczących PlayStation 5 Pro. Tutaj również wiele źródeł wspomina o prezentacji w 2025 roku. Odświeżona konsola Sony może zatem nie tylko otrzymać mocniejszą jednostkę APU (procesor i kartę graficzną zintegrowana w jeden układ), czy większy dysk, ale również większa ilość szybszej pamięci systemowej. Zabieg ten na pewno pozytywnie wpłynąłby na wydajność zwłaszcza w tytułach obsługujących Ray Tracing. Pamiętajmy, że w konsolach zastosowane moduły GDDR pełnią funkcję pamięci współdzielonej pamięci dla obliczeń wykonywanych przez procesor i układu graficznego.
Tańsza alternatywa dla GDDR7
Kiedy wszyscy myśleli, że Samsung jest pochłonięty opracowywaniem pamięci nowej generacji, ten zaskoczył wszystkich. Pod koniec 2022 roku producent zaprezentował zapowiedź pamięci GDDR6W.
Ta ma cechować się nie tylko wyższymi prędkościami sięgającymi 24 Gb/s, ale i zwiększoną pojemnością. Tak nowe kości mają być dostępne w wariantach 16 i 32 Gb, identycznych z GDDR7. Dodatkowo pojedyncze moduły wykorzystują do komunikacji 64-bitowy interfejs, a nie 32-bitowy jak ma to miejsce w przypadku GDDR6. Dzięki takiemu rozwiązaniu byłoby możliwe stworzenie karty graficznej posiadającej nawet 24 GB pamięci wyposażonej w tylko 6 modułów i korzystającej z 384-bitowej magistrali.
Samsung deklaruje też, że GDDR6W wykorzystuje nową technologię warstwowego układu scalonego (FOWLP), która pozwala na zmniejszenie rozmiaru chipa oraz jego zużycia energii. Sam producent deklaruje też, że wyprodukowanie pojedynczej kości GDDR6W o większej pojemności jest tańsze niż dwóch standardowych modułów GDDR6 zapewniających ten sam rozmiar.
Nie wiadomo też czy finalnie GDDR6W zadebiutuje na konstrukcjach przeznaczonych dla konsumentów. Być może Samsung zdecyduje się proponować kości wyłącznie do akceleratorów AI, gdzie znajdziemy nawet jednostki wyposażane w 80 GB VRAM.
Pozostaje nam zatem czekać, aż pierwsze modele sprzętu wyposażone w nową pamięć zostaną nam zaprezentowane. Oby tylko zmiana na GDDR7, nie była pretekstem do kolejnych podwyżek cen kart graficznych.
