數據中心硬件買家可以評估兩種新興的服務器類型內存,搭建未來高性能系統。
高帶寬內存(HBM)是一種用于支持內存設備數據吞吐量的高性能接口,其性能遠超常規形式的內存。
混合存儲立方(HMC)技術帶來遠超傳統高帶寬內存設計的性能,如雙倍數據率三代與四代(DDR3和DDR4),但是這兩種方法采用的技術不同,它們對服務器內存性能的提升也有所不同。
高帶寬內存的未來服務器
HBM的思路十分直接:讓內存設備靠近CPU或GPU。當前的計算機設計一般會通過將內存模塊安裝在主板的插槽上,隔離內存與計算芯片。這類型的服務器內存受到了時鐘率的限制,阻礙每個時鐘周期數據的可傳輸量。
HBM方法將內存芯片堆疊到一個矩陣里,接著將處理器與內存堆疊組合在一起,形成一個基本組件,然后將其安裝到服務器主板上。
HBM棧并不是物理上與CPU和GPU集成,而是采用載板。然而,相關支持的半導體制造商如AMD表示,HBM方案與在處理器上集成存儲器的方案沒有太大區別。
因此,HBM到底有哪些優勢?HBM模塊可以在極低的頻率與更少的能耗下提供遠超常規內存的帶寬。例如,根據AMD的研究,一個典型的圖形DDR5包使用32位總線,在1,750MHz,1.5伏電壓下,最高帶寬為28GB每秒。一個HBM包使用1,024位總線,只需要500MHz,1.3V電壓,就能達到超過100GB的帶寬。而且,HBM提供了與CPU或集成GPU支持服務器的多功能性。未來服務器可能會出現HBM同時服務CPU和GPU的情況。
混合存儲立方如何影響未來服務器?
傳統服務器內存類型,如DIMM,使用服務器主板上的并行接口連接獨立芯片。混合存儲立方與之相反,通過堆疊存儲芯片到垂直組件,創建3-D陣列的串行內存訪問。這些陣列增加了一個邏輯層來管理內存,而且服務器制造商可以在每個處理器附近安裝這個組件。這種近內存或短距離設計是比較常見的,而且能夠提供比標榜低功耗的遠距離內存架構提供更高的性能。
混合存儲立方可以最多連接8個包。根據HMC聯合會,也就是推動該標準的供應商組織聲稱,HMC能夠提供DDR3內存設備15倍的帶寬,節約70%的能耗并且物理尺寸僅為其90%。例如,美光的2GB與4GB HMC產品技術號稱帶寬能達到120GB和160GB。HMC產品現已上市,而且像Intel的Xeon Phi圖形協處理器采用HMC技術,能比GDDR5內存設備提升約50%的內存吞吐量。
HMC與HBM互相競爭,兩種技術不兼容。