Hynix' GDDR4-Speicher für Grafikkarten soll 1,8 GHz erreichen

Im Laufe des kommenden Jahres wird bei Speicherchips für Highend-Grafikkarten der Übergang vom derzeit aktuellen GDDR3-Standard auf den wenig überraschend GDDR4 getauften Nachfolger erwartet. Im Oktober hatte Marktführer Samsung Semiconductor erste Muster von GDDR4-SGRAM-Bausteinen mit 256 MBit Kapazität angekündigt, nun folgt der ebenfalls in Korea ansässige Konkurrent Hynix mit einem 512-MBit-Chip.

Dieser frühe Muster-Baustein soll 1,45 GHz vertragen, also dank Double-Data-Rate-Technik pro Pin 2,9 GBit/s an Daten liefern können. Weil alle GDDR4-Bausteine jeweils 32 Datensignalanschlüsse haben, bietet ein Chip bei dieser Frequenz eine Datentransferrate von 11,6 GByte/s; diese Transferrate liegt in der Größenordnung von XDR-RAM. Acht Chips auf einer Grafikkarte mit 256-Bit-Speicherbus bringen es dann zusammen auf über 90 GByte/s. Hynix will mit der Serienproduktion dieser Bausteine Anfang 2006 beginnen, im zweiten Halbjahr 2006 sollen Chips erscheinen, die bis zu 1,8 GHz Taktfrequenz vertragen. Bisherige GDDR3-Chips bringen es auf höchstens 900 MHz und schaffen das nicht einmal mehr mit der Standard-Versorgungsspannung von 1,8 Volt, sondern benötigen 2 Volt – das steigert die Abwärme-Produktion erheblich.

Weil die maximale 3D-Beschleunigungsleistung von Grafikchips (GPUs) bei einigen Operationen direkt mit der Geschwindigkeit des lokalen Speichersystems zusammenhängt, könnten die neuen GDDR4-Chips einen erheblichen Leistungszuwachs bringen. Der GDDR4-Standard der JEDEC ist offenbar größtenteils fertig, sodass auch andere Hersteller diesen Speichertyp fertigen können, etwa Infineon.

Um die hohe Betriebsfrequenz zu erreichen und die praktisch nutzbaren Datentransferraten weiter zu steigern, kennen GDDR4-Bausteine neue technische Tricks: Wie der Frontsidebus der aktuellen Intel-Prozessoren kehren sie bei signaltechnisch ungünstigen Bitmustern deren Bedeutung um (Dynamic Bus Inversion, DBI). Dank "Double-pumped"-Adressierung – also quasi DDR auch für die Adress-Signale – reduzieren sich die Wartezeiten für Adressierungsvorgänge. Eine weitere Zusatzfunktionen nennt sich "Multi Preamble".

Weil die Speicherchips auf Grafikkarten direkt auf der Platine aufgelötet sind und über kurze Punkt-zu-Punkt-Verbindungen mit dem Speicher-Controller im Grafikprozessor kommunizieren, erreichen sie viel höhere Taktfrequenzen als die Speicherchips auf den PC-Hauptspeicher-DIMMs: Dort hängen an einer einzigen Datensignalleitung bis zu vier Chips gleichzeitig, die elektrischen Leitungspfade des Speicherbus sind wesentlich länger, nicht so sauber terminiert und überdies von Steckverbindern unterbrochen. (ciw)