Track Hyper | Micron GDDR7 Sample: Three giants open a new battlefield competition

作者：周源/華爾街見聞

最近，英偉達聯合創始人兼 CEO 黃仁勳在台北 Computex 2024 展更新了 AI GPU 技術路線圖，同時黃仁勳還澄清了三星電子 HBM（高帶寬存儲器：High Bandwidth Memory）並沒有因為過熱問題而沒有通過英偉達質量測試。此事意味着三星電子的 HBM3e（第五代）將很快進入英偉達 AI 加速卡供應鏈。

黃仁勳説，“我們需要 HBM 數量非常大，因此供應速度至關重要。我們正在與三星、SK 海力士和美光合作，我們將收到這三家公司的產品。“

之前有消息稱，SK 海力士和美光的 HBM 產能已排到 2025 年底，一方面説明英偉達需要的 HBM 產能確實夠多；另一方面，也在側面説明 HBM 產能問題會成為英偉達 AI 加速卡出貨量的障礙。

從 HBM 的技術演進史可以看到，HBM 原本作為 GDDR 的替代品。HBM 技術迭代很快，性能越來越強，但成本也越來越高。

實際上，GDDR 如今也已非昔日吳下阿蒙：今年 3 月 6 日，固態技術協會（JEDEC）確定了 JESD239 GDDR7 顯卡技術規範標準，性能較 GDDR 有巨幅提升，已有跡象顯示出 GDDR7 的部分性能正在跨越 To C 消費級範疇，邁向 To B 的 HPC（高性能計算）領域。故而，GDDR7 也開始有了彌補高成本 HBM 缺陷的實力。

新戰場：GDDR7 來了

6 月 4 日，美光宣佈開始為下一代 GPU 提供 GDDR7 內存樣品：有 28GB/s 和 32GB/s 兩種速率。其中，32GB/s GDDR7 提供的內存帶寬比 GDDR6 高出 60%；在 384 位總線上，內存帶寬能達到 1.5TB/s。GDDR6 在 RTX 4090 等 GPU 最高帶寬為 1TB/s。

美光 GDDR7 採用其 1β (1-beta) DRAM 技術製造。在最新路線圖中，美光公佈了到 2026 年，達到 36GB 和 24GB+ 的內存模塊；三星電子的目標是實現 32GB 的速率，但沒有公佈中期速率目標。

今年 3 月，三星電子和 SK 海力士在英偉達 GTC 大會上也披露了各自的 GDDR7 技術參數。現在，三家主流供應商等於又開闢了一個新戰場：GDDR7。

按照不同應用場景劃分，JEDEC 將 DRAM 分成標準 DDR、LPDDR 和 GDDR 三類。其中，DDR 主要應用於服務器和 PC 端（桌面），LPDDR 主要應用於手機端和 PC（筆電），GDDR 的主要應用領域為圖像處理領域。

在 DARM 產業格局方面，三星、SK 海力士和美光三足鼎立。當前代際 DDR5/LPDDR5 主流市場的主要競爭由這三家展開。此外，中國台灣存儲企業華邦及南亞科技，中國大陸存儲企業長鑫存儲也將目光聚焦在這塊市場。

什麼是 GDDR？

GDDR，英文全稱 Graphics Double Data Rate：雙圖像倍數據速率。這是一種專為圖形處理單元（GPU）設計的同步雙數據速率動態隨機存取存儲器（SDRAM）。

1998 年，三星電子推出業界首款 16 Mb GDDR 內存芯片。自此，GPU 和 CPU 內存開始有了各自獨立的技術路線和產品。最初，GPU 顯卡內存和 CPU 內存可以通用。1998 年之後，GPU 開始有專用顯存——GDDR。

3 月 6 日，JEDEC 發佈 JESD239 GDDR7 顯卡技術規範，旨在提供更高帶寬、更高數據傳輸速率、更高能效和更大存儲容量，以支持未來高性能計算應用的發展。

目前，市場首批 GDDR7 顯存容量僅 2GB（16Gb），與 GDDR6/6X 一致。JEDEC 表示，未來會有 3GB、4GB、6GB 甚至 8GB。首發搭載 GDDR7 的是英偉達 RTX 50 系列和 AMD RX 8000 系列。

據 JEDEC 披露，JESD239 GDDR7 是首款使用脈衝幅度調製（PAM）接口作高頻操作的 JEDEC 標準 DRAM。

GDDR7 的帶寬是 GDDR6 的兩倍：即 192GB/s。這通過了增加獨立通道數量至 4 個實現。GDDR7 也支持 16Gbit 至 32Gbit 的密度，包括支持雙通道模式，可實現系統容量的翻倍，孤兒能滿足未來圖形、遊戲、計算、網絡和人工智能應用對高內存帶寬不斷增長的需求。

與 HBM 通常用於超算（高性能計算：HPC）中心 AI 算力集羣不同，GDDR 主要用於遊戲、專業圖形設計/渲染、科學和工程模擬、虛擬現實、可視化應用（消費級）和 AI 邊緣計算的 ML（機器學習）。

下半年三巨頭角逐

美光 GDDR7 內存樣品的工作電壓為 1.2V（前代 GDDR6 工作電壓為 1.35V），與 JEDEC 的 GDDR7 技術規範吻合；工作效率相比前代提升 50%。之所以能實現這一點，主要是因為美光采用了分割電壓平面、部分設備運行和休眠模式。

此外，美光還採用 FBGA 更薄的封裝高度（1.1mm 對比 1.2mm）和高熱導 EMC 封裝，故而達成了 65% 更高的熱阻，這為台式機和筆電提供了更高效的熱管理。

這些特性，除了更進一步提升美光 GDDR7 在 GDDR 傳統應用領域的性能，另外在生成式 AI 和 HPC 等需要更高性能帶寬的尖端領域，也有了廣闊前景。這就意味着，GDDR7 突破了以往的性能瓶頸，開始有了能與低端 HBM 相媲美的性能表現。

這讓 GDDR 有能力實現破圈：從 To C 的消費級 GPU 應用，邁向 To B 的企業級高性能市場。

據美光官方信息，在遊戲領域，美光的 GDDR7 樣品預計每秒幀數（FPS）提升幅度超過 30%，特別是光線追蹤和光柵化工作負載。

生成式 AI 方面，美光 GDDR7 提供超過 1.5TB/s 的高系統帶寬，預計可將生成式 AI 文本到圖像生成的響應時間加快 20%；在 HPC，GDDR7 預計能減少更多處理時間，實現複雜工作負載（如動畫、3D 設計、科學仿真和金融建模）的無縫多任務處理。

當然，GDDR7 性能提升幅度雖然相比 GDDR6 更高，但依然無法與 HBM3/3e 相比，更遑論 HBM4，但 GDDR7 提升後的整體性能，與 HBM2 或許可以等量齊觀。

三星電子在 3 月的英偉達 GTC 大會上也披露了其 GDDR7 的部分技術參數，比如三星 GDDR7 能在僅 1.1V 的 DRAM 電壓下實現 32 Gbps 的速度（與 GDDR6X 相比提升 33%），超過了 JEDEC 的 GDDR7 技術規範的 1.2V 電壓標準。這項性能主要是通過首次應用 PAM3 信號實現的。

同時，三星 GDDR7 能實現最高 192GB/s 的顯存速度，單顆顯存容量 2GB；通過加持三星電子特有的其他電源管理創新，三星 GDDR7 能效提高幅度提升了 20%，發熱量（熱阻）減少 70%，待機功耗降低 50%。

作為存儲三巨頭之一，SK 海力士自然也不會缺席。海力士 GDDR7 最大帶寬達到 160GB/s，是其上一代產品（GDDR6 位 80GB/s）的兩倍，功耗效率提升 40%；內存密度提升 1.5 倍，故而視覺效果也進一步得到增強。

目前，海力士 16Gb GDDR7 預計將在今年三四季度實現批量出貨，三星也在出樣品的過程中；美光 GDDR7 內存將於今年下半年發售。意外的是 AMD，據美光透露，AMD 也會加入 GDDR7 市場角逐。