Duplicación de la capacidad y el rendimiento con mayores densidades y DRAM de 64 bits

Samsung acaba de presentar su memoria gráfica de próxima generación conocida como GDDR6W, que duplica el rendimiento y la capacidad en comparación con la DRAM GDDR6.

Presentación de la memoria Samsung GDDR6W para soluciones gráficas de última generación: E/S de 64 bits, capacidad de 4 GB por DRAM

Presione soltar: A medida que se desarrollan los gráficos avanzados y las tecnologías de visualización, se borran las líneas entre el metaverso y nuestra experiencia cotidiana. Gran parte de este importante cambio está siendo posible gracias al avance de las soluciones de memoria diseñadas para productos gráficos. Solución de memoria de gráficos de gran ancho de banda: la clave para juegos hiperrealistas y gemelos digitales Uno de los mayores desafíos para mejorar la realidad virtual es tomar las complejidades de los objetos y entornos del mundo real y recrearlos en un espacio virtual.

Hacerlo requiere una memoria masiva y una mayor potencia informática. Al mismo tiempo, los beneficios de crear un metaverso más real serán de gran alcance, incluidas simulaciones de la vida real de escenarios complicados y más, lo que generará innovación en una serie de industrias. Esta es la idea central detrás de uno de los conceptos más populares de la realidad virtual: los gemelos digitales. Un gemelo digital es una representación virtual de un objeto o espacio. Actualizado en tiempo real de acuerdo con el entorno real, un gemelo digital abarca el ciclo de vida de su fuente y utiliza la simulación, el aprendizaje automático y el razonamiento para ayudar en la toma de decisiones.

Si bien hasta hace poco esto no era una propuesta factible debido a las limitaciones en el procesamiento y la transferencia de datos, los gemelos digitales ahora están ganando terreno gracias a la disponibilidad de tecnologías de alto ancho de banda. Al igual que otras innovaciones tecnológicas, la industria del juego se nutre de la innovación constante, con nuevas actualizaciones en velocidad y rendimiento que impulsan el mercado año tras año. Gracias al desarrollo de tecnologías como Ray Tracing en renderizado 3D, que rastrea el reflejo de la luz en una escena determinada, los gráficos de los juegos AAA de gama alta se están volviendo hiperrealistas y cada vez más inmersivos. El trazado de rayos permite recopilar información sobre la luz para determinar el color de cada píxel mediante cálculos en tiempo real.

Este tipo de cálculo requiere el cálculo casi simultáneo de cantidades sustanciales de datos: entre 60 y 140 páginas por un segundo de una escena del juego. Además, la calidad de la pantalla aumenta rápidamente, con resoluciones que pasan rápidamente del estándar 4K al estándar 8K, mientras que los búferes de cuadros aumentan para expandirse dos veces más que los existentes en respuesta. Es por eso que la alta capacidad y el alto ancho de banda son esenciales para satisfacer la creciente demanda de memoria a medida que los juegos continúan desarrollándose.

_{Frame buffer: Memoria que almacena temporalmente la información de la imagen que aparece en la pantalla.} Desarrollo de la memoria gráfica ‘GDDR6W’, con capacidad y rendimiento duplicados basados ​​en la tecnología de vanguardia Fan-Out Wafer-Level Packaging (FOWLP) Las soluciones de memoria de alto rendimiento, alta capacidad y alto ancho de banda ayudan a acercar el ámbito virtual a la realidad. Para satisfacer esta creciente demanda del mercado, Samsung Electronics ha desarrollado GDDR6W (x64): la primera tecnología DRAM de gráficos de próxima generación de la industria. GDDR6W se basa en los productos GDDR6 (x32) de Samsung mediante la introducción de una tecnología Fan-Out Wafer-Level Packaging (FOWLP), que aumenta drásticamente el ancho de banda y la capacidad de la memoria.

Desde su lanzamiento, GDDR6 ya ha visto mejoras significativas. En julio pasado, Samsung desarrolló una memoria GDDR6 de 24 Gbps, la DRAM de gráficos más rápida de la industria. GDDR6W duplica ese ancho de banda (rendimiento) y capacidad sin dejar de tener el mismo tamaño que GDDR6.

Gracias a la huella sin cambios, los nuevos chips de memoria se pueden colocar fácilmente en los mismos procesos de producción que los clientes han usado para GDDR6, con el uso de la tecnología de construcción y apilamiento FOWLP, lo que reduce el tiempo y los costos de fabricación.

Como se muestra en la imagen a continuación, dado que puede equiparse con el doble de chips de memoria en un paquete de tamaño idéntico, la capacidad de DRAM gráfica aumentó de 16 Gb a 32 Gb, mientras que el ancho de banda y la cantidad de E/S se duplicaron de 32 a 64. En otras palabras, el área requerida para la memoria se ha reducido en un 50% en comparación con los modelos anteriores.

Generalmente, el tamaño de un paquete aumenta a medida que se apilan más fichas. Pero hay factores físicos que limitan la altura máxima de un paquete. Además, aunque el apilamiento de chips aumenta la capacidad, existe una compensación en la disipación de calor y el rendimiento. Para superar estas compensaciones, hemos aplicado nuestra tecnología FOWLP a GDDR6W. La tecnología FOWLP monta directamente el troquel de memoria en una oblea de silicio, en lugar de una placa de circuito impreso. Al hacerlo, se aplica la tecnología RDL (capa de redistribución), lo que permite patrones de cableado mucho más finos. Además, como no hay PCB involucrada, reduce el grosor del paquete y mejora la disipación de calor.

La altura del GDDR6W basado en FOWLP es 0,7 mm, un 36 % más delgado que el paquete anterior con una altura de 1,1 mm. Y a pesar de que el chip tiene varias capas, aún ofrece las mismas propiedades térmicas y el mismo rendimiento que el GDDR6 existente. Sin embargo, a diferencia de GDDR6, el ancho de banda de GDDR6W basado en FOWLP se puede duplicar gracias a la E/S expandida por paquete único. El empaque se refiere al proceso de cortar obleas fabricadas en formas de semiconductores o cables de conexión. En la industria, esto se conoce como «proceso de back-end».

Si bien la industria de los semiconductores se ha desarrollado continuamente para escalar los circuitos tanto como sea posible durante el proceso inicial, la tecnología de empaquetado se vuelve cada vez más importante a medida que la industria se acerca a los límites físicos de los límites de tamaño de los chips. Es por eso que Samsung está utilizando su tecnología de paquete 3D IC en GDDR6W, creando un solo paquete apilando una variedad de chips en un estado de oblea. Esta es una de las muchas innovaciones planeadas para hacer que el empaque avanzado para GDDR6W sea más rápido y eficiente.

La tecnología GDDR6W recientemente desarrollada puede admitir ancho de banda de nivel HBM a nivel de sistema. HBM2E tiene un ancho de banda de nivel de sistema de 1,6 TB/s basado en E/S de nivel de sistema de 4K y una tasa de transmisión de 3,2 Gpbs por pin. GDDR6W, por otro lado, puede producir un ancho de banda de 1,4 TB/s basado en 512 E/S de nivel de sistema y una tasa de transmisión de 22 Gpbs por pin. Además, dado que GDDR6W reduce la cantidad de E/S a aproximadamente 1/8 en comparación con el uso de HBM2E, elimina la necesidad de usar micro golpes. Eso lo hace más rentable sin necesidad de una capa intermedia.

● Nivel del sistema: utilizando tarjetas gráficas como ejemplo, configurando puntos de referencia de 8 paquetes GDDR6W y 4 paquetes HBM. “Al aplicar una tecnología de empaquetado avanzada a GDDR6, GDDR6W ofrece el doble de capacidad de memoria y rendimiento que paquetes de tamaño similar”, dijo CheolMin Park, vicepresidente de planificación de nuevos negocios en Samsung Electronics Memory Business.

Con GDDR6W, podemos fomentar productos de memoria diferenciados que pueden satisfacer diversas necesidades de los clientes, un paso importante para asegurar nuestro liderazgo en el mercado».

Samsung Electronics completó la estandarización JEDEC para productos GDDR6W en el segundo trimestre de este año. También ha anunciado que ampliará la aplicación de GDDR6W a dispositivos de factor de forma pequeño, como portátiles, así como nuevos aceleradores de alto rendimiento utilizados para aplicaciones de IA y HPC, a través de la cooperación con sus socios de GPU.