GDDR7 của Samsung hứa hẹn mang lại cải thiện về hiệu suất năng lượng lên đến 20% so với GDDR6.

Một bước ngoặt khá bất ngờ, vào cuối ngày thứ Năm, Samsung thông báo hoàn thành việc phát triển vi mạch bộ nhớ GDDR7 đầu tiên trên ngành công nghiệp. Thiết bị mới này sẽ có tốc độ truyền dữ liệu lên đến 32 GT/s, sử dụng kỹ thuật tín hiệu biên độ xung (Pulse-Amplitude Modulation - PAM3) và hứa hẹn cải thiện hiệu suất năng lượng lên đến 20% so với GDDR6. Để đạt được điều này, Samsung đã phải triển khai một số công nghệ mới.

Vi mạch GDDR7 đầu tiên của Samsung có dung lượng 16Gb, tốc độ truyền dữ liệu lên đến 32 GT/s, do đó có băng thông lên tới 128 GB/s, tăng đáng kể so với 89.6 GB/s trên mỗi vi mạch của GDDR6X ở tốc độ 22.4 GT/s. Để đưa ra cái nhìn tổng quan, một hệ thống bộ nhớ 384-bit sử dụng vi mạch GDDR7 tốc độ 32 GT/s sẽ cung cấp băng thông lên đến 1.536 TB/s, vượt xa 1.008 TB/s của GeForce RTX 4090.

Để đạt được tốc độ truyền dữ liệu chưa từng có, GDDR7 sử dụng tín hiệu PAM3, một loại biên độ xung với ba mức tín hiệu riêng biệt (-1, 0 và +1). Cơ chế này cho phép truyền ba bit dữ liệu trong hai chu kỳ, hiệu quả hơn so với phương pháp NRZ hai mức, được sử dụng bởi GDDR6. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng tín hiệu PAM3 phức tạp hơn để tạo ra và giải mã so với tín hiệu NRZ (điều này có nghĩa là tiêu thụ năng lượng bổ sung), và chúng có thể dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu và nhiễu tạp. Trong khi đó, dường như những lợi ích của PAM3 vượt qua những thách thức của nó, do đó phương pháp này sẽ được áp dụng trong cả GDDR7 và USB4 v2.

Ngoài hiệu suất cao hơn, vi mạch GDDR7 của Samsung với tốc độ 32 GT/s cũng được cho là cải thiện hiệu suất năng lượng lên đến 20% so với GDDR6 tốc độ 24 GT/s, mặc dù Samsung không xác định cách nào để đo lường hiệu suất năng lượng này. Thông thường, các nhà sản xuất bộ nhớ có xu hướng đo lường công suất trên mỗi bit được truyền, điều này là một cách công bằng để so sánh và từ góc nhìn này, GDDR7 hứa hẹn sẽ hiệu quả hơn GDDR6.

Tuy nhiên, điều này không có nghĩa là vi mạch GDDR7 và bộ điều khiển GDDR7 sẽ tiêu thụ ít hơn so với các vi mạch và bộ điều khiển GDDR6 hiện nay. Việc mã hóa/giải mã PAM3 phức tạp hơn và sẽ đòi hỏi nhiều công suất hơn. Trên thực tế, Samsung thậm chí đã sử dụng một hợp chất đúc kết epoxy (EMC) có độ dẫn nhiệt cao và kháng nhiệt thấp 70% cho việc đóng gói GDDR7 để đảm bảo rằng các thành phần hoạt động (chính IC) không quá nhiệt, điều này cho thấy rằng các thiết bị bộ nhớ GDDR7 nóng hơn so với các thiết bị GDDR6, đặc biệt khi hoạt động ở tốc độ cao.

Ngoài ra, đáng chú ý là các linh kiện GDDR7 của Samsung sẽ cung cấp tùy chọn điện áp hoạt động thấp cho các ứng dụng như laptop, nhưng công ty không tiết lộ hiệu suất mà chúng ta nên mong đợi từ các thiết bị như vậy.

Thực tế thì thông báo của Samsung hơi thiếu chi tiết. Công ty không nêu rõ kế hoạch bắt đầu sản xuất hàng loạt các thành phần GDDR7 và công nghệ tiến trình nào sẽ được sử dụng. Với tần suất thông báo về kiến trúc GPU mới của AMD và Nvidia mỗi hai năm, có lý thuyết là có thể mong đợi các bộ xử lý đồ họa thế hệ tiếp theo sẽ ra mắt vào năm 2024, và rất có thể sẽ áp dụng vi mạch GDDR7.

Trong khi đó, Samsung kỳ vọng trí tuệ nhân tạo, máy tính hiệu năng cao và các ứng dụng ô tô cũng sẽ tận dụng GDDR7, vì vậy có thể một số loại ASICs (mạch tích hợp ứng dụng cụ thể) cho trí tuệ nhân tạo hoặc máy tính hiệu năng cao có thể áp dụng GDDR7 trước khi các GPU.

"DRAM GDDR7 của chúng tôi sẽ giúp nâng cao trải nghiệm người dùng trong các lĩnh vực đòi hỏi hiệu năng đồ họa xuất sắc, chẳng hạn như máy trạm, máy tính cá nhân và các máy chơi trò chơi, và dự kiến sẽ mở rộng sang các ứng dụng trong tương lai như trí tuệ nhân tạo, máy tính hiệu năng cao và các phương tiện giao thông," Yongcheol Bae, Phó Tổng giám đốc đội Kế hoạch Sản phẩm Bộ nhớ tại Samsung Electronics, nói. "Bộ nhớ DRAM đồ họa thế hệ tiếp theo sẽ được đưa ra thị trường theo yêu cầu của ngành và chúng tôi định kế tiếp nối sự dẫn đầu trong lĩnh vực này."