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
超能网友终极杀人王 2015-06-25 09:04 | 加入黑名单
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游客 2015-07-01 00:37
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超能网友高中生 2015-06-29 22:37 | 加入黑名单
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超能网友博士 2015-06-26 22:47 | 加入黑名单
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超能网友管理员 2015-06-25 16:26 | 加入黑名单
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超能网友终极杀人王 2015-06-25 15:27 | 加入黑名单
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超能网友终极杀人王 2015-06-25 15:25 | 加入黑名单
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超能网友管理员 2015-06-25 15:24 | 加入黑名单
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