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

作者：周源/华尔街见闻

最近，英伟达联合创始人兼 CEO 黄仁勋在台北 Computex 2024 展更新了 AI GPU 技术路线图，同时黄仁勋还澄清了三星电子 HBM（高带宽存储器：High Bandwidth Memory）并没有因为过热问题而没有通过英伟达质量测试。此事意味着三星电子的 HBM3e（第五代）将很快进入英伟达 AI 加速卡供应链。

黄仁勋说，“我们需要 HBM 数量非常大，因此供应速度至关重要。我们正在与三星、SK 海力士和美光合作，我们将收到这三家公司的产品。“

之前有消息称，SK 海力士和美光的 HBM 产能已排到 2025 年底，一方面说明英伟达需要的 HBM 产能确实够多；另一方面，也在侧面说明 HBM 产能问题会成为英伟达 AI 加速卡出货量的障碍。

从 HBM 的技术演进史可以看到，HBM 原本作为 GDDR 的替代品。HBM 技术迭代很快，性能越来越强，但成本也越来越高。

实际上，GDDR 如今也已非昔日吴下阿蒙：今年 3 月 6 日，固态技术协会（JEDEC）确定了 JESD239 GDDR7 显卡技术规范标准，性能较 GDDR 有巨幅提升，已有迹象显示出 GDDR7 的部分性能正在跨越 To C 消费级范畴，迈向 To B 的 HPC（高性能计算）领域。故而，GDDR7 也开始有了弥补高成本 HBM 缺陷的实力。

新战场：GDDR7 来了

6 月 4 日，美光宣布开始为下一代 GPU 提供 GDDR7 内存样品：有 28GB/s 和 32GB/s 两种速率。其中，32GB/s GDDR7 提供的内存带宽比 GDDR6 高出 60%；在 384 位总线上，内存带宽能达到 1.5TB/s。GDDR6 在 RTX 4090 等 GPU 最高带宽为 1TB/s。

美光 GDDR7 采用其 1β (1-beta) DRAM 技术制造。在最新路线图中，美光公布了到 2026 年，达到 36GB 和 24GB+ 的内存模块；三星电子的目标是实现 32GB 的速率，但没有公布中期速率目标。

今年 3 月，三星电子和 SK 海力士在英伟达 GTC 大会上也披露了各自的 GDDR7 技术参数。现在，三家主流供应商等于又开辟了一个新战场：GDDR7。

按照不同应用场景划分，JEDEC 将 DRAM 分成标准 DDR、LPDDR 和 GDDR 三类。其中，DDR 主要应用于服务器和 PC 端（桌面），LPDDR 主要应用于手机端和 PC（笔电），GDDR 的主要应用领域为图像处理领域。

在 DARM 产业格局方面，三星、SK 海力士和美光三足鼎立。当前代际 DDR5/LPDDR5 主流市场的主要竞争由这三家展开。此外，中国台湾存储企业华邦及南亚科技，中国大陆存储企业长鑫存储也将目光聚焦在这块市场。

什么是 GDDR？

GDDR，英文全称 Graphics Double Data Rate：双图像倍数据速率。这是一种专为图形处理单元（GPU）设计的同步双数据速率动态随机存取存储器（SDRAM）。

1998 年，三星电子推出业界首款 16 Mb GDDR 内存芯片。自此，GPU 和 CPU 内存开始有了各自独立的技术路线和产品。最初，GPU 显卡内存和 CPU 内存可以通用。1998 年之后，GPU 开始有专用显存——GDDR。

3 月 6 日，JEDEC 发布 JESD239 GDDR7 显卡技术规范，旨在提供更高带宽、更高数据传输速率、更高能效和更大存储容量，以支持未来高性能计算应用的发展。

目前，市场首批 GDDR7 显存容量仅 2GB（16Gb），与 GDDR6/6X 一致。JEDEC 表示，未来会有 3GB、4GB、6GB 甚至 8GB。首发搭载 GDDR7 的是英伟达 RTX 50 系列和 AMD RX 8000 系列。

据 JEDEC 披露，JESD239 GDDR7 是首款使用脉冲幅度调制（PAM）接口作高频操作的 JEDEC 标准 DRAM。

GDDR7 的带宽是 GDDR6 的两倍：即 192GB/s。这通过了增加独立通道数量至 4 个实现。GDDR7 也支持 16Gbit 至 32Gbit 的密度，包括支持双通道模式，可实现系统容量的翻倍，孤儿能满足未来图形、游戏、计算、网络和人工智能应用对高内存带宽不断增长的需求。

与 HBM 通常用于超算（高性能计算：HPC）中心 AI 算力集群不同，GDDR 主要用于游戏、专业图形设计/渲染、科学和工程模拟、虚拟现实、可视化应用（消费级）和 AI 边缘计算的 ML（机器学习）。

下半年三巨头角逐

美光 GDDR7 内存样品的工作电压为 1.2V（前代 GDDR6 工作电压为 1.35V），与 JEDEC 的 GDDR7 技术规范吻合；工作效率相比前代提升 50%。之所以能实现这一点，主要是因为美光采用了分割电压平面、部分设备运行和休眠模式。

此外，美光还采用 FBGA 更薄的封装高度（1.1mm 对比 1.2mm）和高热导 EMC 封装，故而达成了 65% 更高的热阻，这为台式机和笔电提供了更高效的热管理。

这些特性，除了更进一步提升美光 GDDR7 在 GDDR 传统应用领域的性能，另外在生成式 AI 和 HPC 等需要更高性能带宽的尖端领域，也有了广阔前景。这就意味着，GDDR7 突破了以往的性能瓶颈，开始有了能与低端 HBM 相媲美的性能表现。

这让 GDDR 有能力实现破圈：从 To C 的消费级 GPU 应用，迈向 To B 的企业级高性能市场。

据美光官方信息，在游戏领域，美光的 GDDR7 样品预计每秒帧数（FPS）提升幅度超过 30%，特别是光线追踪和光栅化工作负载。

生成式 AI 方面，美光 GDDR7 提供超过 1.5TB/s 的高系统带宽，预计可将生成式 AI 文本到图像生成的响应时间加快 20%；在 HPC，GDDR7 预计能减少更多处理时间，实现复杂工作负载（如动画、3D 设计、科学仿真和金融建模）的无缝多任务处理。

当然，GDDR7 性能提升幅度虽然相比 GDDR6 更高，但依然无法与 HBM3/3e 相比，更遑论 HBM4，但 GDDR7 提升后的整体性能，与 HBM2 或许可以等量齐观。

三星电子在 3 月的英伟达 GTC 大会上也披露了其 GDDR7 的部分技术参数，比如三星 GDDR7 能在仅 1.1V 的 DRAM 电压下实现 32 Gbps 的速度（与 GDDR6X 相比提升 33%），超过了 JEDEC 的 GDDR7 技术规范的 1.2V 电压标准。这项性能主要是通过首次应用 PAM3 信号实现的。

同时，三星 GDDR7 能实现最高 192GB/s 的显存速度，单颗显存容量 2GB；通过加持三星电子特有的其他电源管理创新，三星 GDDR7 能效提高幅度提升了 20%，发热量（热阻）减少 70%，待机功耗降低 50%。

作为存储三巨头之一，SK 海力士自然也不会缺席。海力士 GDDR7 最大带宽达到 160GB/s，是其上一代产品（GDDR6 位 80GB/s）的两倍，功耗效率提升 40%；内存密度提升 1.5 倍，故而视觉效果也进一步得到增强。

目前，海力士 16Gb GDDR7 预计将在今年三四季度实现批量出货，三星也在出样品的过程中；美光 GDDR7 内存将于今年下半年发售。意外的是 AMD，据美光透露，AMD 也会加入 GDDR7 市场角逐。