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Samsungは、GDDR6 DRAMに対してパフォーマンスと容量を2倍にするGDDR6Wとして知られる次世代グラフィックスメモリを発表しました。

次世代グラフィックス ソリューション向けのSamsung GDDR6Wメモリを発表、64ビットI/O、DRAMあたり4 GBの容量

プレスリリース:高度なグラフィックスおよびディスプレイ テクノロジが発展するにつれて、メタバースと私たちの日常体験との境界線が曖昧になりつつあります。この重要な変化の多くは、グラフィックス製品向けに設計されたメモリソリューションの進歩によって可能になっています。

高帯域幅グラフィックスメモリソリューション:ハイパーリアルゲームとデジタルツインの鍵仮想現実を改善するための最大の課題の1つは、現実世界のオブジェクトと環境の複雑さを仮想空間で再現することです。

そのためには、大容量のメモリと高い計算能力が必要です。同時に、より現実に近いメタバースを作成することの利点は、複雑なシナリオの現実のシミュレーションなど、広範囲に及び、多くの業界でイノベーションを引き起こします。これは、仮想現実で最も人気のある概念の 1つであるデジタルツインの背後にある中心的な考え方です。デジタルツインは、オブジェクトまたは空間の仮想表現です。実際の環境に応じてリアルタイムで更新されるデジタル ツインは、そのソースのライフサイクルにまたがり、シミュレーション、機械学習、推論を使用して意思決定を支援します。

最近まで、これはデータ処理と転送の制限により実行可能な命題ではありませんでしたが、デジタルツインは現在、高帯域幅テクノロジの利用可能性のおかげで注目を集めています。他の技術革新と同様に、ゲーム業界は絶え間ない革新によって繁栄しており、スピードとパフォーマンスの新しい更新が年々市場を前進させています。特定のシーンでの光の反射を追跡する3Dレンダリングでのレイトレーシングなどのテクノロジの開発のおかげで、ハイエンドAAAゲームのグラフィックスは超現実的になり、没入感が増しています。レイトレーシングを使用すると、光情報を収集して、リアルタイムの計算によって各ピクセルの色を決定できます。

この種の計算には、かなりの量のデータ (ゲーム内シーンの1秒間に相当する60～140ページ)をほぼ同時に計算する必要があります。さらに、解像度が4K規格から8K規格に急速に移行し、表示品質が急速に向上している一方で、フレームバッファはそれに対応して既存の2倍以上に拡大しています。そのため、ゲームが発展し続けるにつれて増大するメモリ需要を満たすには、大容量と高帯域幅が不可欠です。

フレームバッファ：画面に表示される画像情報を一時的に格納するメモリ。最先端のファンアウト ウェハ レベル パッケージング (FOWLP) テクノロジに基づいて、容量とパフォーマンスが 2 倍になった「GDDR6W」グラフィックス メモリを開発高性能、大容量、および高帯域幅のメモリ ソリューションは、仮想領域をより近づけるのに役立ちます現実と。この高まる市場の需要に応えるため、Samsung Electronics は、業界初の次世代グラフィックス DRAM テクノロジである GDDR6W (x64) を開発しました。GDDR6W は、Samsung の GDDR6 (x32) 製品をベースに、Fan-Out Wafer-Level Packaging (FOWLP) テクノロジを導入することで、メモリの帯域幅と容量を大幅に増加させます。

発売以来、GDDR6 はすでに大幅に改善されています。昨年 7 月、Samsung は業界最速のグラフィックス DRAM である 24Gbps GDDR6 メモリを開発しました。GDDR6Wは、GDDR6と同じサイズのままで、その帯域幅 (パフォーマンス) と容量を 2 倍にします。

フットプリントが変わらないため、新しいメモリ チップは、FOWLP 構造とスタッキング テクノロジを使用して、GDDR6 に使用されていたのと同じ製造プロセスに簡単に組み込むことができ、製造時間とコストを削減できます。

下の写真のように、同一サイズのパッケージに2倍のメモリチップを搭載できるため、グラフィックDRAMの容量が16Gbから32Gbに増加し、帯域幅とI/O数が32から64に倍増になりました。つまり、メモリに必要な領域は、以前のモデルと比較して50%削減されました。

一般に、チップの積層数が増えるほど、パッケージのサイズは大きくなります。ただし、パッケージの最大高さを制限する物理的要因があります。さらに、チップを積み重ねると容量が増えますが、放熱とパフォーマンスにはトレードオフがあります。これらのトレードオフを克服するために、FOWLP テクノロジをGDDR6Wに適用しました。FOWLPテクノロジは、メモリダイをPCBではなく、シリコンウェーハに直接マウントします。その際、RDL（Re-distribution Layer）技術を応用し、より微細な配線パターンを実現しています。さらに、PCBが含まれていないため、パッケージの厚さが薄くなり、廃熱が改善されます。

FOWLPベースのGDDR6Wの高さは0.7mmで、高さ1.1mmの従来のパッケージよりも 36%スリムです。また、チップが多層化されているにもかかわらず、既存のGDDR6と同じ熱特性と性能を提供します。ただし、GDDR6とは異なり、FOWLPベースのGDDR6W の帯域幅は、単一パッケージあたりの拡張された I/O のおかげで2倍になります。パッケージングとは、製造されたウェハを半導体の形状に切断したり、ワイヤを接続したりするプロセスを指します。業界では、これは「バックエンド プロセス」として知られています。

半導体業界は、フロントエンド プロセス中に可能な限り回路をスケーリングする方向に継続的に発展してきましたが、業界がチップ サイズの限界の物理的限界に近づくにつれて、パッケージング テクノロジがますます重要になっています。そのため、Samsung は GDDR6W で自社の 3D IC パッケージ技術を使用し、さまざまなチップをウェハ状態で積み重ねて単一のパッケージを作成しています。これは、GDDR6Wの高度なパッケージングをより高速かつ効率的にするために計画されている多くのイノベーションの 1 つです。

新しく開発された GDDR6W テクノロジは、システム レベルで HBM レベルの帯域幅をサポートできます。HBM2Eは、4KシステムレベルI/O に基づく 1.6TB/秒のシステム レベル帯域幅と、ピンあたり3.2Gpbsの伝送速度を備えています。一方、GDDR6Wは、512 のシステムレベル I/O に基づいて1.4TB/秒の帯域幅と、ピンあたり22Gpbsの伝送速度を生成できます。さらに、GDDR6WはHBM2Eに比べてI/O数が約1/8に減少するため、マイクロバンプを使用する必要がなくなります。これにより、インターポーザー層を必要とせずに、より費用対効果が高くなります。

	GDDR6W	HBM2E
The number of System Level I/O	512	4096
Pin Transmission Speed	22Gbps	3.2Gpbs
System Level Bandwidth	1.4TB/s	1.6TB/s

システム レベル: 例としてグラフィックス カードを使用し、8パッケージのGDDR6Wと 4パッケージのHBMの基準点を設定します。「高度なパッケージング技術をGDDR6に適用することにより、GDDR6Wは同様のサイズのパッケージの2倍のメモリ容量とパフォーマンスを提供します」とSamsung Electronics Memory BusinessのNew Business Planning 担当副社長である CheolMin Parkは述べています。

GDDR6Wにより、さまざまな顧客のニーズを満たすことができる差別化されたメモリ製品を育成することができます。これは、市場でのリーダーシップを確保するための大きな一歩です。」

Samsung Electronics は、今年の第 2 四半期に GDDR6W 製品の JEDEC 標準化を完了しました。また、GPUパートナーとの協力により、GDDR6Wのアプリケーションを、ノートブックなどのスモール フォーム ファクター デバイスや、AI および HPC アプリケーションに使用される新しい高性能アクセラレーターに拡大することも発表しました。

(Source:wccftech)