隨著網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心帶寬需求的日益提升，針對(duì)高性能內(nèi)存解決方案的需求也是水漲船高。對(duì)于超過(guò)400 Gbps的系統(tǒng)開(kāi)發(fā)，以經(jīng)濟(jì)高效的方式實(shí)現(xiàn)內(nèi)存方案的性能和效率已經(jīng)成為重要挑戰(zhàn)之一。

圖形雙數(shù)據(jù)速率 （GDDR） 內(nèi)存最初是為了滿(mǎn)足游戲機(jī)和PC的高性能圖形計(jì)算需求而開(kāi)發(fā)的，自2008年面市至今歷經(jīng)十余載，已經(jīng)在市場(chǎng)中久經(jīng)考驗(yàn)，如今也正被應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域等其他領(lǐng)域，為產(chǎn)品提供低風(fēng)險(xiǎn)、靈活而又經(jīng)濟(jì)高效內(nèi)存解決方案。

為什么要使用GDDR6

GDDR最初產(chǎn)生是為了滿(mǎn)足人們對(duì)于顯卡性能需求的增長(zhǎng)。面市以后，GDDR一路高歌猛進(jìn)，標(biāo)準(zhǔn)更新迅速，帶寬猛漲。到2018年，搭配了256－bit位寬的GDDR6帶寬標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)可以達(dá)到768GB／s，與之對(duì)比的是DDR4－3200 25．6GB／s。也就是這一年，國(guó)內(nèi)芯片IP和定制領(lǐng)軍的芯動(dòng)科技（INNOSILICON）實(shí)現(xiàn)了與英偉達(dá)同步推出全球先進(jìn)的GDDR6，在顯存領(lǐng)域率先突破“卡脖子”，也為其在2020年量產(chǎn)首發(fā)國(guó)內(nèi)GPU圖形處理器奠定了基礎(chǔ)。

DDR vs． GDDR 容量比較

如今，商用GDDR6的密度已經(jīng)做到16Gbits，與最高容量的 DDR4 內(nèi)存芯片一致。GDDR6 器件的帶寬高達(dá)512Gb／s，是DDR4 的 10 倍。在未來(lái)，GDDR6將按照標(biāo)準(zhǔn)向更高容量更快速度演進(jìn)。GDDR6的性能優(yōu)勢(shì)，使其成為滿(mǎn)足現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)需求的理想選擇。

DDR vs． GDDR 帶寬比較

不僅如此，GDDR6還具有降低總擁有成本 （TCO） 的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)。下圖比較了三種不同的方法，以滿(mǎn)足 1Tb 交換應(yīng)用程序的需求。如圖所示，相對(duì)于DDR4，采用GDDR6 不僅可以將設(shè)計(jì)復(fù)雜性降低80％，還可以減少 82％ 的PCB面積占用，并將能效提高 44％。

各種主流內(nèi)存方案的總擁有成本（TCO）比較

對(duì)設(shè)計(jì)者而言，GDDR6還能有效簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。GDDR6 與傳統(tǒng)DDR技術(shù)使用的方法類(lèi)似，主要區(qū)別與封裝和引腳相關(guān)，遵循相同的設(shè)計(jì)實(shí)踐，因此如果工程師們已經(jīng)熟悉GDDR5設(shè)計(jì)，那么過(guò)渡至GDDR6將是非常順滑的設(shè)計(jì)體驗(yàn)。

自主GDDR6賦能人工智能

進(jìn)入人工智能時(shí)代，以AI為代表的新興應(yīng)用驅(qū)動(dòng)AI服務(wù)器市場(chǎng)穩(wěn)步發(fā)展，AI服務(wù)器為AI應(yīng)用場(chǎng)景多樣化提供了硬件基礎(chǔ)。GDDR6能滿(mǎn)足人工智能計(jì)算中對(duì)大場(chǎng)景、大計(jì)算的需求，適用于圖像識(shí)別、高速計(jì)算等各個(gè)領(lǐng)域，是保障國(guó)家信息安全和產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟(jì)安全關(guān)鍵性技術(shù)。

在人工智能領(lǐng)域，為了增強(qiáng)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的推理準(zhǔn)確率，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)日趨復(fù)雜，伴隨而來(lái)的是參數(shù)量和計(jì)算量的急劇增加，這對(duì)硬件平臺(tái)提出較高的要求。為了解決國(guó)內(nèi)人工智能市場(chǎng)應(yīng)用的這一問(wèn)題，芯動(dòng)科技（INNOSILICON）推出了基于智能視覺(jué)處理器系統(tǒng)的全自主高速GDDR6產(chǎn)品，并入選“2020年度蘇州工業(yè)園區(qū)人工智能優(yōu)秀應(yīng)用案例”。

項(xiàng)目先從處理器體系結(jié)構(gòu)層次、深度學(xué)習(xí)算法層次、數(shù)據(jù)層次、視覺(jué)應(yīng)用層次，分析視覺(jué)應(yīng)用的特征，以及對(duì)處理器微體系結(jié)構(gòu)相應(yīng)的需求出發(fā)。然后，采用時(shí)空復(fù)用設(shè)計(jì)方法，用與單權(quán)重多線程執(zhí)行模型，設(shè)計(jì)出高并行、可重構(gòu)、可擴(kuò)展、和低功耗的視覺(jué)處理器芯片。采用芯動(dòng)科技自主研發(fā)的GDDR6 技術(shù)，該技術(shù)屬高帶寬顯存技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了可編程智能AI處理器，支持高性能人臉識(shí)別和模式識(shí)別，從硬件加速和編譯器全工具鏈條。

據(jù)了解，芯動(dòng)最新開(kāi)發(fā)的GDDR6技術(shù)，是業(yè)界最高帶寬內(nèi)存，已被證實(shí)是提高數(shù)據(jù)傳輸速度最為有效的方法。GDDR6一改以往GDDR1／2／3／4／5／5X只有一個(gè)讀寫(xiě)通道問(wèn)題，使用雙通道，雖然位寬變小了，但是實(shí)際上效率更高以后，會(huì)帶來(lái)明顯的性能提升。至目前為止國(guó)外只有一家公司英偉達(dá)實(shí)現(xiàn)了量產(chǎn)。芯動(dòng)作為全球GDDR6商用IP提供商，將推動(dòng)產(chǎn)品廣泛運(yùn)用在AI人工智能、數(shù)據(jù)中心、高性能計(jì)算等重要領(lǐng)域。

除了此次獲獎(jiǎng)產(chǎn)品采用的GDDR6技術(shù)，芯動(dòng)DDRn／LPDDRn／GDDRn并行接口IP核也是全球領(lǐng)先的最重要的高端IP之一，在各種SoC中使用很廣。其中DDR4作為DDR3的升級(jí)產(chǎn)品，高性能、低功耗，成為各種高端移動(dòng)AP處理器，計(jì)算機(jī)服務(wù)器系統(tǒng)、臺(tái)式電腦和筆記本電腦用高速、低功率組件的新一代SoC數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)，并進(jìn)入高清電視手機(jī)等消費(fèi)電子產(chǎn)品。