Yuk, Kenal Lebih Dekat dengan Teknologi “High Bandwidth Memory”

Jika Anda sudah lama tidak mengikuti perkembangan teknologi terutama di dunia Personal Computer (PC), anda mungkin asing dengan istilah High Bandwidth Memory (HBM). Namun tidak perlu khawatir ketinggalan berita karena melalui artikel berikut Anda dapat mengetahui mengenai teknologi terbaru ini secara lengkap!

Kata “HBM” sendiri mulai dikenal sejak peluncuran kartu grafis terbaru dari AMD yakni lini Radeon Fury yang menggunakan chip dengan codename Fiji pada event Electronic Entertainment Expo (E3) tanggal 16 Juni 2015 lalu. Bisa dibilang peluncuran lini Radeon Fury merupakan penanda awal era baru dunia gaming karena untuk pertama kalinya tersedia untuk umum sebuah kartu grafis yang mampu menyajikan gaming resolusi tinggi hingga 4K, 5K dan bahkan Virtual Reality dengan sangat memuaskan hanya dengan menggunakan kapasitas 4 GB memori HBM! Hal yang tidak mungkin diwujudkan jika masih menggunakan 4GB memori GDDR5.

 

Hal inilah yang membuat HBM yang telah terdaftar di Joint Electron Device Engineering Council (JEDEC) JESD235 sejak Oktober 2013, digadang-gadang sebagai sebuah standar memori baru yang akan segera menggantikan GDDR5 SGRAM yang umum dipakai pada teknologi kartu grafis sekarang ini. Hal ini dikarenakan teknologi GDDR5 SGRAM yang sudah dikenal sejak tahun ’90-an dirasa sudah “usang” dan sudah mencapai titik jenuh sehingga tidak mungkin dikembangkan lagi untuk memenuhi tuntutan kebutuhan olah grafis di masa mendatang.

Kelemahan dari GDDR5 SGRAM diantaranya:

• GDDR5 SGRAM sudah tidak bisa dibuat lebih kecil lagi.
• GDDR5 SGRAM perlu jumlah chip yang banyak untuk mengejar kapasitas dan kecepatannya.
• GDDR5 SGRAM karena memakan tempat lebih banyak dari HBM.
• GDDR5 SGRAM memerlukan pengatur tegangan (voltage regulator) tinggi.
• GDDR5 SGRAM membuat ukuran perangkat yang membutuhkan kecepatan dan kapasitas tinggi menjadi besar.

 Memori GDDR5 tidak bisa dikembangkan lebih jauh karena untuk penuhi performa tinggi memerlukan daya sangat besar yang membuatnya tidak lagi efisien

 

Ukuran kartu grafis dengan memori GDDR5 tidak mungkin bisa diperkecil lagi dimana jika dipaksakan akan membuat ukuran VGA menjadi terlalu besar di masa depan

Sebagai perbandingan, GDDR5 SGRAM saat ini hanya mampu menghantarkan data sebanyak 10.66 GB per detik per watt, sementara teknologi memori HBM sudah sanggup menghantarkan hingga 3 kali lipat lebih banyak yakni sebesar 35 GB per detik per watt. Hal ini tentunya menjanjikan sebuah keuntungan yang sangat terlihat jelas bagi pengguna, dimana mereka bisa memperoleh performa tinggi pada kartu grafis mereka dengan ketersediaan bandwidth lebih besar namun dengan penghematan daya lebih dari 50% jika dibandingkan penggunaan kartu grafis dengan GDDR5 SGRAM!

 

Kartu Grafis dengan memori HBM mampu sajikan performa tinggi dengan penghematan daya hingga lebih dari 50%

Selain meningkatkan performa, desain teknologi memori HBM juga mampu menghemat penggunaan area papan sirkuit dimana sangat penting bagi pengguna yang memprioritaskan small form factor untuk merakit PC Gaming mereka. Sebagai perbandingan luas permukaan yang diperlukan untuk 1 GB memori HBM pada sebuah kartu grafis hanya membutuhkan tempat sebanyak 5 mm x 7 mm (35 mm²). Bandingkan dengan luas permukaan yang dibutuhkan GDDR5 SGRAM pada kapasitas sama dimana mampu menghabiskan tempat hingga 19 kali lebih banyak yakni sebesar 24 mm x 28 mm (672 mm²) yang membuat ukuran kartu grafis menjadi besar.

 

Perbandingan Area yang Dibutuhkan Teknologi GDDR5 SGRAM vs Memori HBM

Penghematan ruang sedrastis ini bisa diwujudkan dengan teknologi HBM dikarenakan desain yang berbeda dengan pendahulunya. HBM adalah memori yang disusun secara vertikal layaknya apartemen, dimana tiap lapisan dari HBM dihubungkan oleh Through-Silicon Vias (TSV). Dalam perumpamaan apartemen, TSV ini ibarat lift yang akan menghantarkan data ke setiap lantai/tingkatan memori HBM. Hal inilah yang membuat area untuk penempatan memori bisa dihemat sedemikian rupa sehingga mampu mewujudkan kartu grafis berperforma besar dengan ukuran chip kecil. Anda bisa lihat contoh nyatanya dengan membandingkan AMD Radeon R9 290X yang luas keseluruhan dari GPU core dan VRAMnya bisa memakan hingga 9.900mm², sementara pada Application-Specific Integrated Circuit (ASIC) berbasis HBM termasuk interposer-nya hanya menggunakan kurang dari 4.900 mm² atau separuh lebih sedikit.

 

 

Perbandingan ukuran GPU Radeon berkapasitas 4GB Memori HBM (atas) dengan GPU Radeon yang menggunakan 4GB Memori GDDR5 (bawah)

Nah, seluruh memori HBM yang disusun vertikal dan terdiri atas 4 stack (4 tingkat) di setiap tumpukan, kemudian dihubungkan sedekat mungkin dengan GPU core melalui perantara Interposer untuk memungkinkan bandwidth sangat besar bisa dengan cepat dihantarkan antara memori HBM dan GPU core. Interposer ini sendiri berperan penting sebagai media perantara yang mampu mengintegrasikan komunikasi data antar semua komponen terpisah pada kartu grafis berbasis teknologi HBM.

 

Struktur Kartu Grafis dengan Teknologi Memori HBM

 

Interposer Berperan Sebagai Media Penghubung antar Komponen pada Kartu Grafis Berteknologi HBM

Walau desain kartu grafis berbasis HBM ini sangat minimalis dan terbatas hanya sampai 4 GB memori saja untuk saat ini, bus width yang dimiliki bisa mencapai hingga 1024-bit per stack dengan total 4096-bit! Jauh lebih besar bila dibandingkan dengan grafis berkapasitas sama yang menggunakan memori GDDR5 SGRAM dimana hanya memiliki 32-bit per chip yang paling banyak hanya mampu menyajikan total 512-bit! Semakin lebar bus width yang bisa dianalogikan sebagai “jalan tol” yang dilewati oleh data, tentunya akan berefek pada semakin banyaknya “mobil” berisi data yang bisa dihantarkan untuk menghasilkan tampilan grafis yang lebih detail pada layar Anda saat bermain game atau menonton video. Oleh karena bus width yang sangat besar inilah kartu grafis berteknologi HBM tidak memerlukan clock speed GPU core tinggi untuk bisa mencapai jumlah hantaran bandwidth yang tinggi.

Jika disimulasikan, kartu grafis dengan GDDR5 SGRAM yang memiliki clock speed GPU tinggi hingga 1.750 MHz ternyata hanya mampu menghasilkan bandwidth sebesar 28 GBps per chip, sedangkan pada kartu grafis berteknologi HBM, dengan GPU clock speed hanya 500 MHz saja malah mampu menghasilkan lebih dari 100 GBps per stack. Hal ini tentunya berdampak pada tampilan olah grafis visual yang tampil jauh lebih detail dan memukau hanya dengan mengandalkan 4GB HBM, dan tentunya bisa dicapai dengan jumlah kebutuhan daya yang jauh lebih hemat dibanding saat menggunakan GDDR5 SGRAM karena tidak memerlukan clock speed GPU tinggi untuk menghasilkan bandwidth besar.

Dari pembahasan di atas bisa disimpulkan keuntungan menggunakan memori HBM pada teknologi kartu grafis di masa mendatang diantaranya:

• Bandwidth yang jauh lebih tinggi dari DDR4/GDDR5/LPDDR4.
• Penggunaan daya >3x lebih hemat dari GDDR5 SGRAM.
• Penggunaan area 94% lebih kecil dari GDDR5 SGRAM.
• Inovasi untuk teknologi di masa depan.

 

Dengan berbagai kelebihannya, teknologi memori HBM tentunya menjanjikan banyak peluang baru dalam pengembangan kartu grafis di masa depan dimana mampu memberikan harapan bagi para gamers untuk mencicipi kualitas gaming revolusioner namun dengan daya yang jauh lebih efisien.  Bahkan menikmati gaming hingga resolusi 4K, 5K bahkan Virtual Reality yang sangat nyata tanpa adanya lag di resolusi tinggi kini bukan lagi impian berkat adanya teknologi memori HBM yang mampu sajikan bandwidth sangat besar dengan kecepatan mumpuni. Jika Anda menginginkan salah satunya, Anda bisa membeli produk kartu grafis AMD Radeon R9 Fury yang kini sudah mulai dipasarkan. Namun jika Anda menginginkan kartu grafis berteknologi HBM dengan ukuran yang lebih kecil untuk PC Mini-ITX Anda mungkin bisa menunggu kehadiran AMD Radeon R9 Fury Nano dan bahkan R9 Fury Dual-Fiji yang memiliki dua chip GPU di dalamnya untuk dongkrak performa paling tinggi. Yang jelas akan banyak kejutan inovasi menarik seputar kartu grafis Radeon berteknologi HBM ini, jadi ikuti terus perkembangannya secara resmi hanya di fanpage dan blog AMD Indonesia!

http://www.amd-id.com/2015/07/yuk-kenal-lebih-dekat-dengan-teknologi-high-bandwidth-memory/