下一代高端显卡标配，容量和速度双翻倍的GDDR7登场！

电子发烧友网报道（文/周凯扬）要说起GPU的话，对其性能的一部分定义在其处理单元上，比如英伟达的CUDA核心，或是AMD的CU等。然而还有一部分决定性能的因素在其片上VRAM上，这些内存不仅需要存储大量用于渲染或计算的数据，其本身需要具备极快的数据传输速度。

如果我们除去各大AI GPU搭载的HBM的话，目前主流的消费级GPU仍在采用GDDR6。GDDR6最早是由三星在2016年的HotChip提出来的，随后三星、美光和SK海力士都先后生产出了各自的GDDR6产品，而英伟达的RTX20系列GPU也成了首个用上GDDR6显存的产品。

在时隔8年之后，负责制定内存标准的JEDEC，终于在近日发布了全新的JESD239 GDDR7图形内存标准，新的GDDR7很有可能成为英伟达、AMD等品牌下一代GPU的标配显存，为GPU的图形和计算性能再添一把火。

GDDR7带宽与容量提升，下一代GPU首选？

新一代的GDDR7同时带来了内存容量和带宽的双重提升，单引脚带宽从GDDR6最高的24Gbps提升至最低32Gbps，最高可达48Gbps，而GDDR7的显存容量，也从最高的32Gb直接翻倍至64Gbps。不过对应的封装大小也有所增加，从180 FBGA增大至266 FBGA。

GDDR7在带宽性能上的提升主要是由于切换为PAM-3信令传输技术导致的，早在一年多前Cadence就在其验证工具中披露了PAM3带来的性能提升。从NRZ转换为PAM3后，可以使得GDDR7在两个周期内传输三位数据，而GDDR6使用的NRZ单周期只能传输一位数据，因此GDDR7比同时钟速度的GDDR6要多传输50%的数据。

这样的机制类似于GDDR6X所用的PAM-4技术，PAM-4可以实现每周期2位数据的传输，不过考虑到成本和设计简化的问题，GDDR7并没有选择采用PAM-4。不过也正因采用了PAM-3，GDDR7能够支持到如此高的数据传输速率，相较之下即便是美光的GDDR6X，也需要在一些超频操作下才能实现26Gbps。

第一代GDDR7产品应该均为32Gbps的带宽，不过GDDR7标准还是留了空间，最高可以达到48Gbps的带宽。不过这似乎与PAM-3的规格有些出入，由此看来GDDR7标准上还有一些别的改进能让其突破至更高的带宽。

至于容量，GDDR6限制在了16Gb单芯片的密度，而JEDEC在GDDR7上加入了对32 Gb密度的支持，所以在128bit的内存总线上，终于可以配备32GB的GDDR7 VRAM了。不过从第一代产品的角度来看，内存厂商们应该还是会先推出16Gb（单芯片2GB）密度的产品，之后可能才会陆续推出单芯片3GB、4GB的产品。所以下一代GPU能够明显感受到新显存带来的速度提升，但显存容量预计还是维持在同规格的范围内。

另外值得一提的是，在能耗上，GDDR7相比GDDR6和GDDR6X也有了一定的改进，其工作电压从后两者的1.35V降低至了1.2V。这与显存密度一样，应该都得益于新的制造工艺。依照三星的说法，GDDR7内存比GDDR6在能效比上提高了20%。不仅如此，GDDR7内存也能在PAM-3和NRZ之间切换，在需要高性能的时候使用PAM-3，在低负载应用中，则可以切换至NRZ，保证温度和功耗。

除此之外，JEDEC也对GDDR7的通道数量进行了划分，同样是一个32bit的GDDR内存，如今GDDR7分成了4个8bit通道，而不再是GDDR6上的2个16bit通道。这一操作看起来像是JEDEC在DDR5 64bit通道上引入的同一设计，或许会让GDDR7在预读取的应用上更加高效。

抢在JEDEC之前的三星

其实早在JEDEC公布标准前，已经有不少存储厂商参与到标准的制定中来，即便是标准还未正式发布之前，相关的特性基本上都已经确定下来了。三星其实在2022年的技术日上，就宣布了GDDR7将成为GDDR6的继任者，PAM3、带宽等，都已经是板上钉钉了。

因此三星在去年就发布了业内首个GDDR7芯片，该芯片拥有16GB的内存容量，单引脚带宽最高位32Gbps，总带宽高达1.5TBps，比三星前年发布的改良版GDDR6芯片提升了40%。

三星GDDR7内存芯片 / 三星

不仅如此，三星在通稿中还提到，其采用了一种高导热性能的新型环氧树脂材料，最大程度地减少发热，相比GDDR6内存芯片，其封装热阻减少了70%。

也正是在去年，传闻三星已经给英伟达送样，率先将其GDDR7内存打入下一代英伟达GPU的旗舰产品中，或许我们在今年可能发布的Blackwell GPU上，就能看到来自三星供应的GDDR7了。

其他厂商跟不跟？

从已经公开的消息看来，三星再一次走到了VRAM的最前沿，那么Micron和SK海力士会不会跟呢？答案自然是肯定的，JESD239 GDDR7作为通用标准，GDDR7 VRAM势必会成为未来几年的走量显存产品。哪怕是目前HBM内存更加炙手可热，SK海力士应该很快也会发布自己的GDDR7产品。

至于美光，虽然其目前尚未公布任何GDDR7的解决方案，但无疑也早就将其纳入规划中。在去年美光公布的路线图上，GDDR7定在了2024年底的位置，其规格为16-24Gb，128GB/s（32Gbps），并将基于其1β。由此看来，美光今年肯定会正式公布对应的解决方案，首发产品应该也是16Gb的GDDR7内存。

美光内存产品路线图 / 美光

在JEDEC发布的新闻通稿中，美光也表示：“美光在与JEDEC共同定义DRAM标准方面有着悠久历史，使用PAM极速开发GDDR产品有助于满足未来日益增长的系统带宽需求。随着领先的RAS功能加入，GDDR7标准所满足的工作负载已经远远超出了传统图形市场的范围。”

至于潜在的GDDR7X，也不是不可能，毕竟我们还没有看到采用PAM-4技术的GDDR7，或许美光还藏了一手，准备为未来的英伟达高端GPU提供总带宽超过2TB/s的GDDR7X内存，不过其成本或许也将创下新高。

写在最后

几乎可以肯定的是，我们在今年应该就能一睹GDDR7的真容了，至于是谁先抢下首发还不好说。既有可能是英伟达的Blackwell架构GPU，也有可能是AMD的RNDA 4架构GPU。但不管怎么说，GDDR7应该还是会优先出现在首发的高端型号上，中低端系列的新显卡或许将继续沿用GDDR6。

我们也可以展望一下未来GDDR8可能带来的突破，毕竟从各个内存厂商的消息来看，GDDR7所用的1β工艺很可能是最后一代采用DUV光刻机的节点，未来它们会陷入怎样的竞争，早一步布局EUV光刻机的三星是否会更占据优势？