赛道Hyper | 美光GDDR7送样：三巨头开启新战场角逐

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。

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）。

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。