芯東西 5 月 22 日報道，生成式 AI 的日益火爆，正對數(shù)據(jù)中心內(nèi)存性能提出更加苛刻的要求。無論是云端 AI 訓練還是向網(wǎng)絡邊緣轉(zhuǎn)移的 AI 推理，都需要高帶寬、低時延的內(nèi)存。邁向高性能 GDDR6 內(nèi)存接口已是大勢所趨。

近日，推出業(yè)界領先 24Gb/s GDDR6 PHY 的美國半導體 IP 和芯片供應商 Rambus，其兩位高管與芯東西等媒體進行線上交流，分享了 Rambus 在 GDDR6 領域的技術(shù)創(chuàng)新及行業(yè)發(fā)展趨勢。

"ChatGPT 等 AIGC 應用與我們公司的產(chǎn)品組合是非常契合的。"Rambus 大中華區(qū)總經(jīng)理蘇雷說，Rambus China 立足于中國市場，愿意更多、更緊密地支持中國公司在 ChatGPT 產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，為他們保駕護航，"Rambus 面對中國客戶的需求，有最好的技術(shù)、最快的響應和最好的技術(shù)支持來服務中國市場。"

據(jù) Rambus IP 核產(chǎn)品營銷高級總監(jiān) Frank Ferro 分享，AI 推理應用對帶寬的需求通常在 200 到 500Gb/s 的范圍之間波動，每一個 GDDR6 設備的帶寬都可以達到 96Gb/s，因此通過將 4-5 個 GDDR6 設備組合在一起，就能輕松滿足 500Gb/s 及以下的帶寬需求。

他談道，如果用到一個 HBM3 設備，基本上會把這個帶寬需求的數(shù)字翻倍，能夠達到接近 800Gb/s 的帶寬，而這超過了 AI 推理本身所需要的 400 到 500Gb/s 帶寬，會使成本增加 3~4 倍。在這種條件下，HBM 并非一個經(jīng)濟高效的選擇，GDDR6 則是一個更好的替代。

他建議按需選擇 HBM 或是 GDDR6 內(nèi)存，對于對高帶寬和低延遲有很高要求的 AI 訓練場景，HBM 可能是更好的選擇；對于需要更大容量、更高帶寬的 AI 推理場景，GDDR6 會是更合適的選擇。

高性能內(nèi)存和互連方案，支持下一代數(shù)據(jù)中心發(fā)展

Rambus 大中華區(qū)總經(jīng)理蘇雷談道，Rambus 主要業(yè)務包含基礎專利授權(quán)、芯片 IP 授權(quán)和內(nèi)存接口芯片。其中芯片 IP 又主要分為接口 IP 和安全 IP。其技術(shù)和產(chǎn)品面向數(shù)據(jù)密集型市場，包括數(shù)據(jù)中心、5G、物聯(lián)網(wǎng) IoT、汽車等細分市場，后續(xù)還將推出 CXL 家族各產(chǎn)品組合芯片。

面向數(shù)據(jù)中心，Rambus 非常注重產(chǎn)品和方案的易用性，通過一站式的解決方案以及完善的服務機制，使產(chǎn)品方案變得更易在客戶端集成使用。Rambus 陸續(xù)推出了各內(nèi)存子系統(tǒng)、接口子系統(tǒng)，提供業(yè)界領先、可靠的數(shù)據(jù)傳輸。其 GDDR6 接口子系統(tǒng)率先實現(xiàn)高達 24Gb/s 的內(nèi)存接口數(shù)據(jù)速率，并能為每個 GDDR6 內(nèi)存設備提供最高達到 96Gb/s 的帶寬。

Rambus 的內(nèi)存接口芯片產(chǎn)品不斷提高數(shù)據(jù)中心內(nèi)存模塊的速度和容量，同時它擁有非常豐富而全面的安全 IP 產(chǎn)品線，對用于靜態(tài)數(shù)據(jù)以及動態(tài)數(shù)據(jù)安全保護都有著專門安全的產(chǎn)品方案。

總體來說，Rambus 通過領先的高性能內(nèi)存和互聯(lián)解決方案以及硬件級安全，支持下一代數(shù)據(jù)中心的發(fā)展。其產(chǎn)品應用領域聚焦于服務器主內(nèi)存、人工智能和網(wǎng)絡加速器、智能網(wǎng)卡、網(wǎng)絡存儲、網(wǎng)絡交換機以及內(nèi)存擴展和池化等。

內(nèi)存是未來 AI 性能的關鍵

Rambus IP 核產(chǎn)品營銷高級總監(jiān) Frank Ferro 著重分享了迄今市場推動高性能需求的主要驅(qū)動力，以及未來如何更好滿足 AI 性能需求。

數(shù)據(jù)需求依舊呈現(xiàn)上漲趨勢。ChatGPT 等 AI 相關應用快速發(fā)展，對內(nèi)存帶寬需求旺盛，因此市面上越來越多公司開始專注于開發(fā)自己個性化、定制化的處理器產(chǎn)品，以更好地滿足神經(jīng)網(wǎng)絡以及專屬應用的需求。

Frank Ferro 強調(diào)說，盡管算力增長非常顯著，但帶寬的進步與之并不匹配，即現(xiàn)有高算力的基礎之上，很多的 GPU 資源其實并沒有得到充分的占用和利用，這造成了現(xiàn)在的困境。

AI 訓練環(huán)節(jié)需要錄入大量數(shù)據(jù)進行分析，需要消耗大量算力。AI 推理環(huán)節(jié)對算力的需求會大幅下降，但對成本和功耗更加敏感。Frank Ferro 談道，一個重要趨勢是 AI 推理越來越多地向邊緣設備上進行集成和轉(zhuǎn)移。在這個變化過程中，擁有更高帶寬、更低時延特性的 GDDR6 方案，能夠幫助邊緣端更好地處理數(shù)據(jù)。

對帶寬需求進一步的增加，驅(qū)動了像 Rambus 這樣的公司不斷地在去打造更加新一代的產(chǎn)品，不斷地提高內(nèi)存帶寬以及接口帶寬的相關速度。

GDDR6 能夠提供 AI 推理所需的內(nèi)存性能

Rambus 有著豐富的接口 IP 產(chǎn)品組合，同時也提供像 DDR、LPDDR 以及 HBM 等產(chǎn)品，并非常關注 SerDes 產(chǎn)品的開發(fā)，主要聚焦于 PCIe 和 CXL 接口，會開發(fā)配套的 PHY 及控制器。Rambus 的 HBM 產(chǎn)品擁有領先的市占率，同時其 HBM3 產(chǎn)品已經(jīng)能夠提供高達 8.4Gbps/s 的數(shù)據(jù)傳輸速率。

其全新 GDDR6 PHY 及控制器的配套產(chǎn)品已達到業(yè)界領先的 24Gb/s 的數(shù)據(jù)傳輸速率，可為 AI 推理等應用場景帶來巨大性能優(yōu)勢和收益。此外，該產(chǎn)品在功耗管理方面優(yōu)勢明顯，并實現(xiàn)了 PHY 以及控制器的完整集成，即客戶收到產(chǎn)品后，可以直接對其子系統(tǒng)進行定制化應用。

如圖是 GDDR6 內(nèi)存接口系統(tǒng)，Rambus 提供的是中間標藍的兩個重要環(huán)節(jié)，也就是完整的子系統(tǒng)。Rambus 會根據(jù)客戶具體應用場景和實際的訴求對子系統(tǒng)來進行優(yōu)化，并將其作為完整的子系統(tǒng)來交付給客戶。

clamshell 模式指每個信道可支持兩個 GDDR6 的設備。換句話說，在 clamshell 模式之下，整個容量是直接翻倍乘以 2 的。值得一提的是，GDDR6 現(xiàn)已支持先進的 FinFET 工藝節(jié)點環(huán)境。

此外，Rambus 也會針對 PCB 以及封裝提供相關的參考設計，同時內(nèi)部有信號完整度和邊緣完整性方面的專家，來幫助客戶完成整個設計工作。

市面上很多 GPU 加速器都已經(jīng)用到 GDDR6。由于在成本和性能之間達到不錯的平衡，GDDR6 成為在 AI 應用場景下比較合理的產(chǎn)品和選擇。而 Rambus 擁有領先的 SI/PI 專業(yè)知識，可以進行早期的協(xié)同設計和開發(fā)，確保 GDDR6 產(chǎn)品的性能表現(xiàn)，也能更好地去縮短產(chǎn)品的上市時間。

結(jié)語：在帶寬、成本、方案復雜性之間實現(xiàn)平衡

隨著 AI 應用趨于盛行，蘇雷談道，下游廠商首先關注高帶寬，并開始關注方案的成本和復雜性，"GDDR 技術(shù)是在帶寬、成本和方案復雜性的各因素之間提供了一個非常完美的折中技術(shù)方案。" 他預計到 2025 年或 2026 年市場上會出現(xiàn)使用 GDDR6 IP 的芯片。

進入全新的 GDDR6 時代，相關產(chǎn)品已開始采用 16 位的雙讀寫通道。雙讀寫通道加起來是 32 位的數(shù)據(jù)寬度，而 GDDR6 內(nèi)存有 8 個雙讀寫通道，總共可實現(xiàn) 256 位的數(shù)據(jù)傳輸寬度，所以能夠顯著提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣群托?，系統(tǒng)層效率和功耗管理也能得到進一步的優(yōu)化。

除了適用于 AI 推理場景外，F(xiàn)rank Ferro 說，GDDR6 也會在圖形領域和一些網(wǎng)絡應用場景中起到重要作用，能夠大幅降低網(wǎng)絡邊緣設備對 DDR 數(shù)量的需求。

審核編輯 ：李倩