“游戲加載中……”

假如您是一位游戲玩家，在游戲中面對突然彈出的“加載中……”提示框時，會是怎樣的心情？假如您是一位數(shù)據(jù)科學家，需要多花幾個小時等待計算結(jié)果；或者您是一位使用最新 AI 工具的內(nèi)容創(chuàng)作者，需要更長時間才能生成作品……。作為需要高效執(zhí)行數(shù)字化任務(wù)的專業(yè)人士，肯定不希望看到因程序加載而導致的更長等待時間，或者工作過程中的頻繁中斷。??

如今的人們早已不習慣等待，在游戲、可視化、生成式 AI 和高性能計算 (HPC) 等領(lǐng)域，顯存性能必須跟上應(yīng)用日益增長的需求。

憑借高達 20 Gb/s 的性能，GDDR6（第 6 代圖形雙倍數(shù)據(jù)速率）內(nèi)存已持續(xù)支持數(shù)代此類工作負載的高性能需求。然而，隨著時間推移，應(yīng)用對性能的需求日益提高，20 Gb/s 的速度已力不從心。而 GDDR6 的時鐘速度幾乎已經(jīng)達到技術(shù)極限，接近 100 皮秒（比人類眨眼的速度快 100 萬倍），繼續(xù)提高 GDDR6 的時鐘速度，在技術(shù)和經(jīng)濟效益層面均不可行。游戲玩家追求身臨其境的游戲體驗，良好的游戲體驗離不開流暢呈現(xiàn)的每一幀畫面，以及每一個栩栩如生的細節(jié)。我們不可能讓玩家放棄這種追求。我們要做的是在顯存領(lǐng)域取得新的突破，將用戶體驗提升到新的水平。承擔這一任務(wù)的是新一代顯存：GDDR7。

GDDR7 是顯存領(lǐng)域的革命性產(chǎn)品，可幫助內(nèi)容創(chuàng)作者在無縫銜接的不間斷工作流程中編輯高分辨率視頻、使用最新的生成式 AI 工具、制作復雜精細的 3D 模型。游戲玩家可體驗到令人驚嘆的視覺效果，獲得毫無卡頓的游戲體驗。數(shù)據(jù)科學家等技術(shù)專業(yè)人士可借助更短的周期時間來處理復雜數(shù)據(jù)，獲得洞察，并快速做出決策。

體驗 GDDR7 帶來的性能突破

美光的新一代 GDDR7 顯存采用業(yè)界前沿的 1β (1-beta) 技術(shù)，可提升圖形處理應(yīng)用和游戲的用戶體驗。GDDR7 的初始性能即支持高達 32 Gb/s 的數(shù)據(jù)傳輸速率和高達 1.5 TB/s 的系統(tǒng)帶寬（比 GDDR6 高 60%），成功突破了阻礙行業(yè)發(fā)展的瓶頸，為解決日益復雜且廣泛的應(yīng)用問題奠定了基礎(chǔ)。GDDR7 支持的豐富功能可滿足從科研類 HPC 模擬到虛擬現(xiàn)實應(yīng)用的廣泛需求。在提供出色性能的同時，GDDR7 還顯著提高了能效，有助于系統(tǒng)快速可靠地持續(xù)運行，不會因過熱而卡頓。

人們也許會疑惑，GDDR7 的時鐘速度是否已經(jīng)達到技術(shù)極限？假如顯存的時鐘速度無法繼續(xù)提升，GDDR7 是如何實現(xiàn)技術(shù)突破，提供如此出色的性能的呢？更高的幀率、更短的處理時間和更大的吞吐量——所有這些改進均有賴于 GDDR7 采用的創(chuàng)新技術(shù)：多級信號。美光率先在 GDDR6X 上實現(xiàn)了 PAM4（四電平脈沖幅度調(diào)制）技術(shù)，為 DRAM 行業(yè)進一步推出下一代 GDDR 奠定了基礎(chǔ)，新一代 GDDR 采用的方法便是業(yè)界持續(xù)研究的多級信號技術(shù)。GDDR7 是首款采用 PAM3 信號技術(shù)（三個信號電平）的 DRAM 設(shè)備，該技術(shù)可實現(xiàn)更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，提高內(nèi)存帶寬和整體系統(tǒng)性能。

通過應(yīng)用 PAM3 技術(shù)，GDDR7 可在每個時鐘周期內(nèi)傳輸更多數(shù)據(jù)，解決了行業(yè)面臨的時鐘速度限制問題。與 GDDR6 采用的不歸零?(NRZ) 技術(shù)相比，PAM3 技術(shù)使用三個不同的電壓電平：-1、0 和 +1，能夠在每個信號周期編碼更多信息（GDDR6 的 1.5 倍）。盡管 PAM3 技術(shù)每個周期傳輸?shù)谋忍財?shù)較少（少于 GDDR6X 采用的 PAM4 技術(shù)），但其電壓裕量比 PAM4 高出 50%，編碼器的復雜性也更低。這些優(yōu)勢降低了內(nèi)存總線對更高頻率的需求，減少了由此產(chǎn)生的信號損耗。最終，這項強大的技術(shù)帶來了性能的大幅躍升，并具備在未來進一步提升 GDDR 性能的潛力。

支持更廣泛的 GDDR7 應(yīng)用

隨著游戲畫面越來越逼真，以及生成式 AI 將更多工作負載轉(zhuǎn)移到邊緣設(shè)備上，專用設(shè)備對高性能內(nèi)存的需求只會越來越大。GDDR7 擁有出色的可靠性、可用性和可維護性 (RAS)，可提升設(shè)備的可靠性和數(shù)據(jù)完整性，其應(yīng)用范圍已從游戲擴展到更廣泛的領(lǐng)域，如 HPC 以及邊緣設(shè)備上的 AI 推理等。

游戲

PC、筆記本電腦和游戲機

GDDR7 預計可將光線跟蹤和光柵化工作負載的幀率 (FPS) 提高 30% 以上。1

生成式 AI

AI 推理、機器學習和大語言模型 (LLM)
GDDR7 提供的高系統(tǒng)帶寬 (>1.5 TB/s) 有望將生成式 AI（文本到圖像生成）的響應(yīng)時間縮短達 20%。2

HPC

3D 建模、HPC 模擬、CAD 設(shè)計、動畫和金融建模

為需要超快數(shù)據(jù)傳輸速率和高系統(tǒng)帶寬來處理復雜工作負載的內(nèi)容創(chuàng)作者縮短制作時間，提供無縫銜接的多任務(wù)處理能力

GDDR7 的未來發(fā)展

第一代 GDDR7 的容量為 16Gb，數(shù)據(jù)傳輸速率可達 32Gb/s。美光目前正在開發(fā)容量更大、性能更強、能效更高的全套 GDDR7 產(chǎn)品組合。

此外，美光還率先實現(xiàn)了業(yè)界首個高達 40 Gb/s 的 PAM3 數(shù)據(jù)眼圖。能夠利用此項新技術(shù)（DRAM 上實現(xiàn)的多級信號）成功演示 40 Gb/s 數(shù)據(jù)眼圖，表明 GDDR7 采用 PAM3 信號技術(shù)是正確的選擇，有助于推動行業(yè)繼續(xù)將顯存性能提升到更高水平。隨著工作負載對性能的需求日益嚴苛，美光將繼續(xù)推動顯存的發(fā)展。?

本文作者

Todd Buerkle

Senior Manager, Product Management

1 相較于 GDDR6/6X 在 1080p、1440 和 4K 分辨率下的性能表現(xiàn)。
2 使用測量的 GDDR6 20Gb/s 數(shù)據(jù)來計算 GDDR7 32Gb/s 性能時的推測值。