显卡尺寸减半？amd黑科技hbm详细解析
半导体产品发展至今，一直遵循着摩尔定律：每18-24个月相同价格的集成电路上元件数量增加一倍，性能也提升一倍。几十年以来，这个规律都未曾被打破，不过从2010年开始，半导体技术的发展已经放缓，比较突出的体现就在于cpu和显卡产品上，我们可以看到产品性能的提升已经不再像过去那样快速。
这其中的原因有许多，包括性能需求的放缓、全球经济疲软造成消费能力下降，以及制造工艺上的瓶颈限制。所以，这几年来，我们能够看到半导体产品发展的一个变化，那就是从追求性能开始慢慢趋向于减小芯片体积。
由于制造工艺在现阶段已经不可能无止境提升，半导体制造企业开始将谋求新的突破，就是改变过去的设计/制造思路，比如cpu用的3d晶体管技术、存储用的3d芯片，都是为了在有限的空间下容纳更多的电路，从而实现更高的效能。
虽然实现的原理有所差异，但是amd的hbm（high bandwidth memory，高带宽存储）的最终目的是一样：减小体积、提升效率。并且是hbm将会是最先用于显卡产品上的技术。它能给我们带来什么呢？
hbm是什么？在显卡上如何实现
hbm，也就是high bandwidth memory技术，译为高带宽存储，从字面意思上并不能够直接想象出它的实现方式。hbm的实现方式是芯片堆栈。也就是从原先的平铺方式更改为罗列在一起。
amd在cpu、gpu发展历史上做出了不少贡献，很多技术都是由amd最先提出并实现。（然后拱手让与对手）。hbm也将是在显卡产品上最先一批推出、使用的革命性技术。
hbm的示意图如上，这项技术的实现方式是：增加中介层，将cpu或gpu以及内存芯片通通置于中介层上，并且将存储单元垂直方向罗列。这样一来，可以让存储芯片与核心距离拉近，开启更高的总线位宽，简化通信过程，降低功耗。amd与kok手机网页版的合作伙伴联合研发了首个中介层kok手机网页版的解决方案。
相对于传统的gddr5显存，hbm的总线位宽提升了30倍，因此频率需求会大大降低，最终位宽提升3.5倍，电压从1.5v降低到1.3v，如此一来不仅提高性能，还降低了功耗。
最终结果是，hbm可以实现单位能耗下性能3倍的提升。
显卡体积能缩小一半？确实如此！
那么，显卡使用了hbm技术后，能够带来怎样的变化呢？除了上述所说的性能提升、功耗增加之外，还有一个直观的变化就是芯片、pcb面积大幅缩小。因为我们知道，即便是hbm拥有先进的理念，但是gpu核心并不会有突破摩尔定律的突然飞速提升，因此其在显卡产品上最显著的变化会是在大小上。
相对于gddr5，1gb容量的hbm显存只需要原来1/19面积
以amd radeon r9 290x为例，gpu和显存pcb面积合计占用9900mm2，核心 显存面积可以缩小50%以上，这还是不考虑到封装阵脚所占用的空间。那么最终显卡成品一定是可以大幅减小的，但是至于厂商是否愿意这样做，就另当别论了。
仍有短板：hbm并非已完美无缺
看起来，hbm是一个近乎无敌的新技术了：功耗低、体积小、性能强，事实是这样吗？并非如此。目前通过已有的技术资料来看，hbm仍有一个隐患存在。
amd、海力士联合研发的第一代hbm显存方案中，每一颗都采用四层die进行堆叠，每个die的容量为2gb(256mb)，因此每颗容量为1gb。整体四颗，总的显存容量就是4gb。
8gb hbm也可以有，但那只能在fiji vr双芯显卡上实现，每个核心还是4gb。如前所述，这只是第一代hbm的情况，明年的第二代就会翻一番。amd计算域图形事业群cto joe macri确认了这一点。
也就是说，我们能看到的第一代使用hbm显卡的产品最多只有4gb容量，并且这个局限性是第三方厂商也无法改变的，没错，就算华硕、蓝宝石也不行，这远远超过了他们的能力范围。可想而知，在交火或者高分辨率下，4gb显存必然是一个隐患。当然，最终产品还未出炉，我们期待amd可以尽可能的优化好这宝贵的4gb hbm显存，能够物尽其用。
当然，瑕不掩瑜，不可否认hbm是这几年来我们在pc硬件领域看到的最大胆、最具想象力的创新技术，正如过去一样，amd一直走在技术最前沿的，用它难以捉摸的想象力实现各种引领业界前进。并且amd一直坚持自由开放的理念，相信这个技术在未来将会推广到各个领域。至于市场方面的业绩，似乎amd并不是把它放在第一位。无论如何，我们期待采用hbm的新产品出现。■