¿Por qué la memoria gráfica GDDR6X es superior a la GDDR6?

Cuando NVIDIA mostró en sociedad sus nuevas tarjetas gráficas de arquitectura Ampere, una de las grandes novedades fue la inclusión de la memoria gráfica GDDR6X. Los de verde querían una memoria más rápida, así que optaron por esta tecnología «exótica» que actualmente fabrica Micron en exclusiva. En este artículo os vamos a contar cuál es el secreto de este tipo de memoria gráfica para proporcionar el mejor rendimiento posible.

Decimos que este tipo de memoria es «exótica» simplemente por el hecho de que en realidad es un proyecto de Micron Technology, no es un estándar JEDEC. Esto significa que solo Micron controla tanto el diseño como la producción y distribución de esta memoria, al igual que sus costes. Esta memoria GDDR6X no es por lo tanto una versión de la GDDR6 con overclock como se pensaba inicialmente, sino una nueva tecnología de VRAM.

La VRAM más rápida es exclusiva de Micron

No podemos olvidarnos de que dado que Micron es el único fabricante que construye chips de memoria GDDR6X, controla completamente la producción de la misma y también su precio. Así, esta VRAM tiene el mismo problema que la HBM2: es cara y bastante escasa.

Desde luego esta situación no es la ideal para una gama de tarjetas gráficas orientadas al consumidor, donde no solo se tiene que suplir los costes sino también el volumen de producción, por lo que realmente NVIDIA ha arriesgado bastante con este lanzamiento.

El secreto de la memoria gráfica GDDR6X

No cabe duda de que este tipo de memoria es superior a la GDDR6 que ya lleva un tiempo en el mercado, ya que ofrece unas mayores velocidades de funcionamiento y esto, por supuesto, repercute en un mayor ancho de banda (y por lo tanto en un mayor rendimiento). ¿Cómo ha hecho Micron para incrementar las frecuencias efectivas en esta nueva tecnología de memoria?

La compañía en realidad no ha reinventado la rueda, sino que ha utilizado una tecnología que ya se utilizaba en otros mercados como por ejemplo en las tarjetas de red Ethernet (y de hecho se espera que igualmente se utilice en el estándar PCI-Express 6.0). Esta tecnología se llama «Pulse Amplitude Modulation Signaling«, y más precisamente es del tipo PAM4.

PAM4 GDDR6X

Hasta ahora, todas las tecnologías de memoria utilizaban la clásica codificación NRZ (non-return to zero) en su interfaz de transmisión de datos. En esta codificación, la interfaz va conmutando entre dos niveles de señal (unos yceros) de tal manera que en cada unidad de tiempo o en cada ciclo de reloj se transmite tan solo 1 bit.

Por su parte, la codificación PAM4 genera diferentes valores binarios utilizando la amplitud de la señal (y, como su nombre indica, en este caso utiliza 4 valores diferentes). Así, la unidad de control puede distinguir estos cuatro niveles distintos y, gracias a ello, es capaz de codificar 2 bits de información por cada ciclo de reloj. PAM4 transmite por lo tanto exactamente 2 bits por ciclo, duplicando el ancho de banda de transmisión de datos con respecto a NRZ (podéis verlo muy claramente en el diagrama que hemos puesto arriba).

Ventajas y desventajas de este tipo de VRAM

Ya hemos explicado que la GDDR6X utiliza un nuevo tipo de codificación de datos, lo que permite duplicar literalmente el ancho de banda de transmisión de datos, y esta es desde luego su mayor ventaja. Este cambio supone que para alcanzar 21 Gbps no hace falta elevar la velocidad de reloj de la VRAM a 2,625 GHz (memclk), sino que hace posible alcanzar el mismo ancho de banda con la mitad de velocidad.

Dado que la GDDR6X tiene el mismo consumo que la GDDR6, al funcionar a una frecuencia inferior para lograr el mismo ancho de banda, se traduce en una considerable reducción en el consumo y el calor generado, por lo que aquí tenemos dos ventajas adicionales.

memoria GDDR6

Ahora bien, este nuevo tipo de memoria gráfica también tiene sus desventajas, y la primera de ellas ya os la mencionamos antes: tienen un mayor coste de fabricación y además son más escasas dado que solo las fabrica Micron. Además, el problema de utilizar VRAM con codificación PAM4 es que la interfaz de memoria también es diferente, ya que la forma de comunicarse ha cambiado, y NVIDIA ha tenido que implementarlo en un nuevo controlador de memoria.

¿Y qué pasa con AMD? ¿Tendrán memoria GDDR6X?

Empezando por la segunda pregunta, lo más probable es que no. En teoría Big Navi contará con memoria GDDR6 a secas, y esto significa que aunque lograrán alcanzar los mismos 21 Gbps que NVIDIA en sus gráficas Ampere, lo hará con una configuración diferente de memoria. AMD tendrá que elevar la frecuencia de su VRAM para alcanzar el mismo ancho de banda, lo que significa que se aumentará el consumo y la temperatura generada con respecto a las GPUs de NVIDIA.

AMD-Navi-GDDR6

AMD es consciente de este hecho, y saben que DLSS 3.0 les puede hacer mucho daño en términos de rendimiento. Por lo tanto, a AMD no le quedará otra alternativa que invertir en I+D y lanzar RDNA3 cuanto antes para poder hacerle frente a NVIDIA, si bien simplemente podrían incorporar un mayor número de CUs en sus GPUs RDNA2 para paliar esa diferencia de rendimiento.