„DDR is over“: HBM3/HBM4 bringt Bandbreite für High-End-Systeme

Volker Rißka 80 Kommentare
„DDR is over“: HBM3/HBM4 bringt Bandbreite für High-End-Systeme

Arbeitsspeicher erweist sich mehr und mehr als Flaschenhals. Für Großprojekte wie den ersten Exascale-Computern würden Ingenieure gerne bereits auf schnellere Technik zurückgreifen, doch die existiert bisher nur in kleinem Rahmen. Die Rede ist von HBM.

HBM bietet viel mehr Bandbreite

HBM gehört die Zukunft. AMD erkannte das grundsätzlich mit Fiji bereits vor Jahren, setzte in der Gegenwart aber letztendlich noch zu früh und im falschen Umfeld auf die neue Speichertechnologie. Verzögerungen in den Zeitplänen und weitere Baustellen wie Taktraten und eine zu geringe Kapazität sorgten am Ende für gute, aber keine herausragenden Produkte, die das Potential von HBM nicht heben konnten. Auch der Preispunkt war ein Problem.

Für Nicolas Dube von Hewlett Packard Enterprise (HPE) ist das Ende von Speicher nach DDR-Standard trotzdem gekommen. Wenn es an die Thematik Bandbreite geht, lautet sein Fazit: „DDR is over". In der Tat trennen DDR-Speicher und HBM dort bereits jetzt Welten und in Zukunft dürfte die Schere noch weiter auseinander gehen. Aktuell sind im Maximum acht HBM2-Dies á 8 Gigabit (1 GByte) in einem Stack übereinander gestapelt und mittels TSV vertikal durchkontaktiert. Acht dieser Stapel ermöglichen Bandbreiten von 2 TB/s pro Sockel. Das Problem: Mehr als 64 GB Kapazität sind damit pro CPU nicht umsetzbar.

Bis 2024 soll auch die Kapazität pro Sockel stark zulegen

Eine sehr offensive Roadmap zeigt die entsprechende Weiterentwicklung von HBM2 zu HBM3 und darüber hinaus zu HBM3+ und HBM4 in den Jahren 2022 bis 2024. Mehr Stacks und eine höhere Kapazität sollen für noch mehr Bandbreite und einen größeren maximal möglichen Speicherausbau sorgen, der für Exascale-Supercomputer nötig wird. Bei HBM3+ rechnet Dube mit immerhin 6 TB/s und 384 GB Kapazität je Sockel. Die Bandbreite wäre DDR weit überlegen, doch der Speicherausbau nach wie vor zurück.

Zum Vergleich: AMD Epyc bietet als am besten ausgestattete High-End-Server-Plattform aktuell acht Speicherkanäle für DDR4 und kann pro Prozessorsockel bereits 2 TB RAM adressieren, doch die Bandbreite bleibt mit knapp über 150 Gigabyte pro Sekunde relativ gering. Diese kann nur über höheren Speichertakt und den Ausbau der Speicherkanäle erhöht werden, aber auch dann nur in begrenzten Schritten.

DDR wird noch länger die Massenmarktlösung sein

Doch als Allheilmittel wird auch HBM nicht gesehen, in Zukunft könnte auch diese Speichertechnologie in die Bandbreitenlimitierung laufen. Im Massenmarkt aber auch im regulären Server-Umfeld wird es ohne DDR-Speicher so oder so noch viele Jahre nicht funktionieren. Er ist vergleichsweise günstig, auch wenn das bei den aktuellen Preisen auf den ersten Blick nicht so aussieht, und lässt sich sehr leicht skalieren, sowohl bei der Geschwindigkeit als auch der Kapazität. Micron bekräftigte deshalb auf der gleichen Konferenz, dass DDR noch eine lange Zukunft bevorstehe.