人工智能对DRAM的需求及不同类型内存的适用场景

人工智能涉及高强度计算与海量数据处理,数据在传输到处理器过程中需经过DRAM。最适合AI用途的DRAM类型取决于系统执行训练或推理的需求。

工程团队当前面临的主要挑战是如何满足AI快速增长的计算需求,而同步DRAM在此过程中起着关键作用。所有数据都需要被处理、存储和访问,任何环节的不匹配都可能影响整体性能。

Cadence产品营销部总监Frank Ferro表示:“我们获得了大量计算能力,但从内存带宽的角度来看,如何充分利用它?”目前,同步DRAM分为四类,每类都有特定用途与优缺点。

1、双倍数据速率(DDR)内存通常与CPU(尤其是复杂指令集架构CISC处理器)搭配使用,适用于包含复杂分支与多样化操作的程序。DDR具有最快的延迟和适中的带宽,采用64位数据总线。

2、低功耗DDR(LPDDR)与DDR类似,但通过多种功能降低功耗,包括降低电源电压、温度补偿刷新率等。其节能特性使其成为电池供电设备的理想选择。

3、图形DDR(GDDR)配合GPU进行图形处理,拥有比DDR更高的带宽,但延迟也更高。

4、高带宽内存(HBM)通过堆叠DRAM芯片提供极高的带宽,适用于AI训练、推理和高性能计算。

这些类型的DRAM主要区别在于访问协议而非存储单元。不同访问方式对性能和功耗产生显著影响。

数据中心领域,HBM占据主导地位,尽管其能耗和成本较高,但在大规模训练中仍不可或缺。对于边缘设备,LPDDR因其低成本和低功耗优势逐渐普及。

GDDR在AI系统中相对较少使用,其吞吐量介于LPDDR和HBM之间,成本低于HBM和LPDDR,但高于DDR。

所有DRAM标准源自JEDEC,各类型由不同委员会负责推进。LPDDR5X已上市,LPDDR6预计年底推出,HBM4则计划于2026年发布。

即使内存速度提升、功耗下降,处理器也在快速发展。理想情况下,处理器与内存应同步发展以避免瓶颈,但由于独立开发,未来仍可能出现跨越式发展。

选择合适的内存只是第一步,确保高质量的访问信号同样重要。系统设计师需仔细评估,为特定系统找到最合适的内存方案并确保系统能够跟上技术进步的步伐。

免责声明:本文内容由开放的智能模型自动生成,仅供参考。

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