“游戲加載中……”

假如您是一位游戲玩家，在游戲中面對突然彈出的“加載中……”提示框時，會是怎樣的心情？假如您是一位數據科學家，需要多花幾個小時等待計算結果；或者您是一位使用最新 AI 工具的內容創作者，需要更長時間才能生成作品……。作為需要高效執行數字化任務的專業人士，肯定不希望看到因程序加載而導致的更長等待時間，或者工作過程中的頻繁中斷。??

如今的人們早已不習慣等待，在游戲、可視化、生成式 AI 和高性能計算 (HPC) 等領域，顯存性能必須跟上應用日益增長的需求。

憑借高達 20 Gb/s 的性能，GDDR6（第 6 代圖形雙倍數據速率）內存已持續支持數代此類工作負載的高性能需求。然而，隨著時間推移，應用對性能的需求日益提高，20 Gb/s 的速度已力不從心。而 GDDR6 的時鐘速度幾乎已經達到技術極限，接近 100 皮秒（比人類眨眼的速度快 100 萬倍），繼續提高 GDDR6 的時鐘速度，在技術和經濟效益層面均不可行。游戲玩家追求身臨其境的游戲體驗，良好的游戲體驗離不開流暢呈現的每一幀畫面，以及每一個栩栩如生的細節。我們不可能讓玩家放棄這種追求。我們要做的是在顯存領域取得新的突破，將用戶體驗提升到新的水平。承擔這一任務的是新一代顯存：GDDR7。

GDDR7 是顯存領域的革命性產品，可幫助內容創作者在無縫銜接的不間斷工作流程中編輯高分辨率視頻、使用最新的生成式 AI 工具、制作復雜精細的 3D 模型。游戲玩家可體驗到令人驚嘆的視覺效果，獲得毫無卡頓的游戲體驗。數據科學家等技術專業人士可借助更短的周期時間來處理復雜數據，獲得洞察，并快速做出決策。

體驗 GDDR7 帶來的性能突破

美光的新一代 GDDR7 顯存采用業界前沿的 1β (1-beta) 技術，可提升圖形處理應用和游戲的用戶體驗。GDDR7 的初始性能即支持高達 32 Gb/s 的數據傳輸速率和高達 1.5 TB/s 的系統帶寬（比 GDDR6 高 60%），成功突破了阻礙行業發展的瓶頸，為解決日益復雜且廣泛的應用問題奠定了基礎。GDDR7 支持的豐富功能可滿足從科研類 HPC 模擬到虛擬現實應用的廣泛需求。在提供出色性能的同時，GDDR7 還顯著提高了能效，有助于系統快速可靠地持續運行，不會因過熱而卡頓。

人們也許會疑惑，GDDR7 的時鐘速度是否已經達到技術極限？假如顯存的時鐘速度無法繼續提升，GDDR7 是如何實現技術突破，提供如此出色的性能的呢？更高的幀率、更短的處理時間和更大的吞吐量——所有這些改進均有賴于 GDDR7 采用的創新技術：多級信號。美光率先在 GDDR6X 上實現了 PAM4（四電平脈沖幅度調制）技術，為 DRAM 行業進一步推出下一代 GDDR 奠定了基礎，新一代 GDDR 采用的方法便是業界持續研究的多級信號技術。GDDR7 是首款采用 PAM3 信號技術（三個信號電平）的 DRAM 設備，該技術可實現更高的數據傳輸速率，提高內存帶寬和整體系統性能。

通過應用 PAM3 技術，GDDR7 可在每個時鐘周期內傳輸更多數據，解決了行業面臨的時鐘速度限制問題。與 GDDR6 采用的不歸零?(NRZ) 技術相比，PAM3 技術使用三個不同的電壓電平：-1、0 和 +1，能夠在每個信號周期編碼更多信息（GDDR6 的 1.5 倍）。盡管 PAM3 技術每個周期傳輸的比特數較少（少于 GDDR6X 采用的 PAM4 技術），但其電壓裕量比 PAM4 高出 50%，編碼器的復雜性也更低。這些優勢降低了內存總線對更高頻率的需求，減少了由此產生的信號損耗。最終，這項強大的技術帶來了性能的大幅躍升，并具備在未來進一步提升 GDDR 性能的潛力。

支持更廣泛的 GDDR7 應用

隨著游戲畫面越來越逼真，以及生成式 AI 將更多工作負載轉移到邊緣設備上，專用設備對高性能內存的需求只會越來越大。GDDR7 擁有出色的可靠性、可用性和可維護性 (RAS)，可提升設備的可靠性和數據完整性，其應用范圍已從游戲擴展到更廣泛的領域，如 HPC 以及邊緣設備上的 AI 推理等。

游戲

PC、筆記本電腦和游戲機

GDDR7 預計可將光線跟蹤和光柵化工作負載的幀率 (FPS) 提高 30% 以上。1

生成式 AI

AI 推理、機器學習和大語言模型 (LLM)
GDDR7 提供的高系統帶寬 (>1.5 TB/s) 有望將生成式 AI（文本到圖像生成）的響應時間縮短達 20%。2

HPC

3D 建模、HPC 模擬、CAD 設計、動畫和金融建模

為需要超快數據傳輸速率和高系統帶寬來處理復雜工作負載的內容創作者縮短制作時間，提供無縫銜接的多任務處理能力

GDDR7 的未來發展

第一代 GDDR7 的容量為 16Gb，數據傳輸速率可達 32Gb/s。美光目前正在開發容量更大、性能更強、能效更高的全套 GDDR7 產品組合。

此外，美光還率先實現了業界首個高達 40 Gb/s 的 PAM3 數據眼圖。能夠利用此項新技術（DRAM 上實現的多級信號）成功演示 40 Gb/s 數據眼圖，表明 GDDR7 采用 PAM3 信號技術是正確的選擇，有助于推動行業繼續將顯存性能提升到更高水平。隨著工作負載對性能的需求日益嚴苛，美光將繼續推動顯存的發展。?

本文作者

Todd Buerkle

Senior Manager, Product Management

1 相較于 GDDR6/6X 在 1080p、1440 和 4K 分辨率下的性能表現。
2 使用測量的 GDDR6 20Gb/s 數據來計算 GDDR7 32Gb/s 性能時的推測值。