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    R9 Fury X显卡的黑科技:HBM显存到底好在哪?

    AMD的Radeon R9 Fury X显卡是近几年来最让小编期待的显卡,因为它使用了不同于目前在用的GDDR5显存的HBM技术。此前参加AMD的发布会时,AMD公司负责开发HBM技术的院士Bryan Black表示他们研发HBM技术已经有13年了(加入AMD之前就在研发3D堆栈技术了,2007年进入AMD公司),多年的研究终于在Fury X显卡上开花结果,怎能不让人兴奋。

    对于HBM显存,我们之前已经做过多篇介绍,这里我们再简单来看下HBM显存到底有哪些优势,又能带来什么改变呢?

    HBM优势之一:带宽提升60%以上

    目前显卡使用的GDDR5显存是8年前问世的,它取代了过渡性质的GDDR4内存,它的技术基础跟DDR3相似,不过GDDR5是双并行总线的,是四倍速率的,而DDR3是双倍速率的,所以数据频率上GDDR5达到了DDR3的两倍,目前显卡上使用的GDDDR5显存数据频率已经达到了7Gbps(实际频率1750MHz),SK Hynix去年底推出了8Gbps速率的GDDR5显存,但并没有显卡使用呢。

    随着游戏技术的发展,高纹理高画质对显卡的带宽要求更高,所需的显存带宽也更高,而提升带宽要么提升频率要么提升位宽,目前的GDDR5显存再继续提升频率已经很困难,32bit的位宽又是固定的,所以厂商们需要另寻它法了。

    HBM就是换一种思路的产物,它的真实频率比GDDR5显存低得多,但1024bit位宽则比GDDR5高得多,再加上DDR内存的倍速机制(数据频率1Gbps),单个显存芯片的带宽可以从之前28GB/s(7Gbps*32/8)提升到128GB/s(1Gbps*1024/8),AMD的Fury X显卡使用的是4组HBM芯片,总带宽高达512GB/s,而目前R9 290X显卡的带宽只不过320GB/s,HBM显存芯片的带宽提升了60%以上。

    HBM优势之二:超低功耗

    GDDR5不能继续大幅提升频率的原因之一就是高频率带来的功耗将会抵消其优势,目前GDDR5显存的频率已经是1.5V,而HBM只需要1.2V电压,电子电路的动态功耗跟运行电压的平方成正比,所以电压降低到1.2V就可以大幅降低功耗了。


    HBM的功耗效率远高于GDDR5

    根据AMD公布的数据,HBM内存每瓦带宽可达35GB/s以上,而GDDR5每瓦带宽只有10.66GB/s,能耗效率方面HBM完胜GDDR5显存。

    HBM优势之三:节省大量PCB面积

    性能及功耗优势之外,HBM还可以节省大量PCB空间,因为目前的显卡大都需要使用4、8甚至16颗GDDR5芯片,1GB GDDR5就要占用672mm2的面积,1GB HBM显存只要35mm2,同容量下芯片表面积只有GDDR5的1/19。

    以R9 290X与Fury X显卡为例,R9 290X占用的GPU和显存面积超过9900mm2(90x110mm),而基于HBM技术的GPU+显存占用的面积不到4900mm2,PCB面积可以减少50%以上。也正因为如此,我们才得以见到PCB只有7.5寸的Fury X显卡,未来还会有更小的R9 Nano显卡。

    HBM显存的难点:如何堆栈是个问题

    前面列举了HBM技术的各种优点,说起来是很轻松的,但这么多年来很少有公司能实现,这是因为HBM显存还需要复杂的制造工艺,AMD为此做了大量研究,最终HBM显存自身使用了TSV穿透硅通孔工艺,而HBM与GPU之间的互联则使用中介层技术,所以AMD的HBM方案实际上是2.5D堆栈,还不是传统意义上的3D堆栈。


    AMD的HBM显存使用了中介层与GPU相连


    AMD的中介层技术

    中介层技术说起来也很简单,但实际情况不是在HBM与GPU之间加个中介层那么简单,此前在北京发布会上听过Bryan Black的解释,实际操作起来要复杂多了,既要保证中间层有铜柱保持通电性,还要移除多余的WSS保护层,期间要经过UMC、Amkor(安可)、日月光等封测公司层层制造才能完成的。


    最终的中介层成品

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    • 这些评论亮了
    • bolvar终极杀人王 2015-06-25 09:04  加入黑名单

      评价一款显卡不是只看性能的,虽然Fury X性能上还是小幅落后GTX 980 Ti,但也要看到它的功耗更低,温度及发热控制的非常好。此外,更不能忽视的是HBM显存高集成度带来的设计革命,未来的旗舰卡也可以做的更小,这才是我们给奖的原因,GPU这几年都没有这样的技术进步了。

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      84#

    • 游客 2015-10-10 16:08

      BS low - raainotlity high! Really good answer!

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      163#

    • 游客 2015-10-10 15:30

      What a joy to find somneoe else who thinks this way.

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      162#

    • 游客 2015-08-11 05:47

      要不是硬派被强拆了,我真特么不想来这逛

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      159#

    • 游客 2015-07-01 00:37

      本来想买的、可贱商们炒出来的这个市场价我也是醉了、等丫的哪天降回649刀的官方定价再说了、反正现在的7970闪电还基本够用

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      158#

    • 过眼De云烟高中生 2015-06-29 22:37  加入黑名单

      过眼De云烟 高中生

      确实斐济可以看做采用BHM的290X+ ,可以肯定控制单元和缓存的增加和优化是非常有限的,连光栅都保持不变,唯一的亮点BHM由于极低的频率,突破性的位宽并没有带来突破性的带宽。不过在这种情况下4K性能还是勉强在意料之中,可以交差。功耗控制方面逐渐向NVIDIA学习,但可以看出还不成熟,动态调节的问题是条件或者个体差异都会影响功耗水平,这个应该可以解析为什么 Furmark各家测试基本一致, 而应用功耗却差别很大,指责某些功耗测试的差异前最好先搞清楚测试条件和测试对象。
      2015-06-29 22:28 已有5次举报
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    • 另外,核心电压完全不需要锁定啊,买高端卡的主要用途就是跑分。完全可以限制在安全的电压(比如最高+150毫伏)、电流和功率(比如最高+50%),加上温度保护应该很安全。显存不太了解,但电压锁定也就摆了,频率应该容许可以适度调节(比如限制最高+25-30%)

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      156#

    • 过眼De云烟高中生 2015-06-29 22:28  加入黑名单

      确实斐济可以看做采用BHM的290X+ ,可以肯定控制单元和缓存的增加和优化是非常有限的,连光栅都保持不变,唯一的亮点BHM由于极低的频率,突破性的位宽并没有带来突破性的带宽。不过在这种情况下4K性能还是勉强在意料之中,可以交差。功耗控制方面逐渐向NVIDIA学习,但可以看出还不成熟,动态调节的问题是条件或者个体差异都会影响功耗水平,这个应该可以解析为什么 Furmark各家测试基本一致, 而应用功耗却差别很大,指责某些功耗测试的差异前最好先搞清楚测试条件和测试对象。

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      155#

    • 游客 2015-06-29 17:45

      游客

      别人980Ti 水冷高频版才4999,冰龙黑金。 输一截还卖的贵,回送A饭你们经常口口声声叫唤的一句话:真信仰。
      2015-06-29 10:25 已有1次举报
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    • 你确定那是980TI不是980,买不起就别YY了好吗?而且那个水冷我还是不说了。。。

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      154#

    • 游客 2015-06-29 10:25

      squallgy 博士

      5099元的价格在1080下才赢980那么点,有被980TI拉开15%多,4K什么大部分人只能看看,而且单卡都跑不出60帧,所以依然没有竞争力啊
      2015-06-26 22:47 已有3次举报
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    • 别人980Ti 水冷高频版才4999,冰龙黑金。 输一截还卖的贵,回送A饭你们经常口口声声叫唤的一句话:真信仰。

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      153#

    • 冲锋的长矛高中生 2015-06-27 21:21  加入黑名单

      游客

      小卡970的性能有多少?别酸了好么?
      2015-06-26 09:34 已有6次举报
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    • HBM技术研发了整整13年,这也是值得赞一个的。:loveliness:

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      152#

    • 游客 2015-06-27 03:01

      游客

      小卡970的性能有多少?别酸了好么?
      2015-06-26 09:34 已有6次举报
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    • 只说公版的小卡+水冷,逼格太高,如果不是价格实在超出心理价位,必入

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      151#

    • squallgy博士 2015-06-26 22:47  加入黑名单

      5099元的价格在1080下才赢980那么点,有被980TI拉开15%多,4K什么大部分人只能看看,而且单卡都跑不出60帧,所以依然没有竞争力啊

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      150#

    • 游客 2015-06-26 09:34

      游客

      Fury X的性能只是小幅度领先980好不好,15.15驱动作弊的事情很多人都知道了,外加4K评测普遍都不敢开高效只是为了美化A卡, 实际高效开了980TI就是稳赢Fury X了,当然这些单核心卡也都玩不转了就是了。

      至于功耗,你去比比同档次的980看看如何啊。 HBM技术可不是AMD的专利好不好,别人的东西拿来叫进步好意思嘛?

      至于小卡,NV一样有小的GTX970,不是别人做不出只是有没有必要的问题,Fury拖着那么巨大的散热器你以为兼容性会比别人好?
      2015-06-25 22:25 已有19次举报
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    • 小卡970的性能有多少?别酸了好么?

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      149#

    • 游客 2015-06-26 09:13

      游客

      Fury X的性能只是小幅度领先980好不好,15.15驱动作弊的事情很多人都知道了,外加4K评测普遍都不敢开高效只是为了美化A卡, 实际高效开了980TI就是稳赢Fury X了,当然这些单核心卡也都玩不转了就是了。

      至于功耗,你去比比同档次的980看看如何啊。 HBM技术可不是AMD的专利好不好,别人的东西拿来叫进步好意思嘛?

      至于小卡,NV一样有小的GTX970,不是别人做不出只是有没有必要的问题,Fury拖着那么巨大的散热器你以为兼容性会比别人好?
      2015-06-25 22:25 已有19次举报
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    • Fury这卡又逼疯了1个卖高价破烂980的奸商 呵呵

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      148#

    • 游客 2015-06-25 22:28

      philip 管理员

      结构上是有像之前GDDR5的8组控制器,做不做就是另外的问题了
      2015-06-25 16:26 已有2次举报
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    • 首先E:“风冷不好掌握”这是个失真的认识,现在高端卡都是多热管、真空腔均热板的好么?
      这些东西做到像技嘉G1的风之力500W散热能力困难么、温度高么、噪音高么?

      那为什么是水冷呢?体积,冷排可以脱离卡本身;
      好了,还有要要扯蛋的请继续

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      147#

    • 游客 2015-06-25 22:25

      bolvar 终极杀人王

      评价一款显卡不是只看性能的,虽然Fury X性能上还是小幅落后GTX 980 Ti,但也要看到它的功耗更低,温度及发热控制的非常好。此外,更不能忽视的是HBM显存高集成度带来的设计革命,未来的旗舰卡也可以做的更小,这才是我们给奖的原因,GPU这几年都没有这样的技术进步了。
      2015-06-25 09:04 已有19次举报
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    • Fury X的性能只是小幅度领先980好不好,15.15驱动作弊的事情很多人都知道了,外加4K评测普遍都不敢开高效只是为了美化A卡, 实际高效开了980TI就是稳赢Fury X了,当然这些单核心卡也都玩不转了就是了。

      至于功耗,你去比比同档次的980看看如何啊。 HBM技术可不是AMD的专利好不好,别人的东西拿来叫进步好意思嘛?

      至于小卡,NV一样有小的GTX970,不是别人做不出只是有没有必要的问题,Fury拖着那么巨大的散热器你以为兼容性会比别人好?

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      146#

    • 游客 2015-06-25 21:38

      卡吧观光团

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      145#

    • 游客 2015-06-25 21:37

      怎么没看到水泵在那呢?

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      144#

    • 游客 2015-06-25 20:41

      卡吧观光团(。・ω・。)

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      143#

    • 游客 2015-06-25 20:25

      卡吧98师空降兵前来报道!

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      142#

    • 游客 2015-06-25 19:35

      bolvar 终极杀人王

      评价一款显卡不是只看性能的,虽然Fury X性能上还是小幅落后GTX 980 Ti,但也要看到它的功耗更低,温度及发热控制的非常好。此外,更不能忽视的是HBM显存高集成度带来的设计革命,未来的旗舰卡也可以做的更小,这才是我们给奖的原因,GPU这几年都没有这样的技术进步了。
      2015-06-25 09:04 已有19次举报
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    • 请问bolvar : fury x 满载功耗到底多少?国内各个评测结论都不同.

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      141#

    • 游客 2015-06-25 19:32

      bolvar 终极杀人王

      评价一款显卡不是只看性能的,虽然Fury X性能上还是小幅落后GTX 980 Ti,但也要看到它的功耗更低,温度及发热控制的非常好。此外,更不能忽视的是HBM显存高集成度带来的设计革命,未来的旗舰卡也可以做的更小,这才是我们给奖的原因,GPU这几年都没有这样的技术进步了。
      2015-06-25 09:04 已有19次举报
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    • 请问bolvar : fury x 满载功耗到底多少?国内各个评测结论都不同.

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      140#

    • 游客 2015-06-25 19:30

      bolvar 终极杀人王

      评价一款显卡不是只看性能的,虽然Fury X性能上还是小幅落后GTX 980 Ti,但也要看到它的功耗更低,温度及发热控制的非常好。此外,更不能忽视的是HBM显存高集成度带来的设计革命,未来的旗舰卡也可以做的更小,这才是我们给奖的原因,GPU这几年都没有这样的技术进步了。
      2015-06-25 09:04 已有19次举报
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      139#

    • 游客 2015-06-25 18:05

      除了水冷,没啥吸引力

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      138#

    • philip管理员 2015-06-25 16:30  加入黑名单

      游客

      尽管小编有被收买颁奖的嫌疑,但不可否认Fury x绝对是一款划时代的显卡,等新驱动出来,DX12出来再来测试,颁奖才更具有说服力。
      2015-06-25 14:11 已有3次举报
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    • Win10下DX12测试晚点做,我提醒一下同事~

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      137#

    • philip管理员 2015-06-25 16:26  加入黑名单

      Elwin 一代宗师

      难。首先量少,未必有那么多芯片给人折腾。其次单位面积热量还是很高的,风冷不好掌握。不知道fury有没有gd5 mc,如果有的话,可能晚节不保,以后会推出gd5版本,性能未必就差了。
      2015-06-25 15:27 已有2次举报
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    • 结构上是有像之前GDDR5的8组控制器,做不做就是另外的问题了

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      136#

    • 游客 2015-06-25 16:00

      游客

      Maxwell的是进步,Fury的HBM就不是进步,你家的大容量DDR5是进步,HBM的低频就能高位宽就不是进步?如此逻辑,真的是醉了。。。Fury国外指导价和980 Ti基本一致,水冷不要钱,显卡元件不要钱,何谓低性能还要卖得贵?最好老黄把Titan X送你,那就。。。哈哈哈了。

      Fury的芯片架构,严格来说只是现在GCN的一个扩容版,而Maxwell相对前代几乎是大部分更新了的,意味着AMD依然在吃老本的同时,却已经能追上对手的新架构,你可以说A的创新能力不足,但N的开发能力同样不足,对吧?

      最后HBM,只想问你你究竟有没有看评测全文,还是只是为喷而喷,毕竟你家下一代的旗舰估计就会用上HBM,到时期待你的“珍贵”评论。
      2015-06-25 14:15 已有1次举报
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    • pro N已经开始期货战现货了23333333333333333333333333

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      135#

    • Elwin一代宗师 2015-06-25 15:27  加入黑名单

      philip 管理员

      最终哪家品牌会率先推出非水冷Fury X?
      2015-06-25 15:24 已有2次举报
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    • 难。首先量少,未必有那么多芯片给人折腾。其次单位面积热量还是很高的,风冷不好掌握。不知道fury有没有gd5 mc,如果有的话,可能晚节不保,以后会推出gd5版本,性能未必就差了。

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      134#

    • Elwin一代宗师 2015-06-25 15:25  加入黑名单

      倒是很期待未来中端产品,搭配一两颗hbm组成4gb容量和高带宽的产品。如果960能用上两颗,啧啧。

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      133#

    • philip管理员 2015-06-25 15:24  加入黑名单

      Elwin 一代宗师

      性能没有亮点,基调定了。至于尺寸改进,被冷排那个拖油瓶给抵消了。在赞赏水冷各种好处的同时,也不能忘了非公版风冷的好处。毕竟冷排在安装拆卸和空间占有方面也带来了不利。如果比这方面,我觉得970mini更值得称道。
      2015-06-25 15:23 已有2次举报
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    • 最终哪家品牌会率先推出非水冷Fury X?

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      132#

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