Bill Leszinske tại Intel, người đứng đầu đội phát triển công nghệ NVM mang tên Solutions Group chia sẻ quan điểm về giao diện, ổ cứng HDD truyền thống, ổ SSD và sự giao thoa giữa ở lưu trữ và RAM trong tương lai.

Intel

Tuy một chiếc HDD 1TB chỉ có giá 50 USD (khoảng hơn 1 triệu đồng) và SSD 1TB hiện có giá tầm 250 USD(cỡ 5,5 triệu đồng), có vẻ như HDD vẫn sẽ là lựa chọn phù hợp hơn cho người dùng phổ thông trong một thời gian dài.

RAM

Bill Leszinske giải thích: “Có nhiều người muốn sở hữu những chiếc ổ cứng càng to càng tốt, những người này sẽ tiếp tục sử dụng các sản phẩm HDD. Tuy nhiên thực tế, người tiêu dùng trung bình chỉ dùng đến 40% dung lượng ổ cứng. Nếu bạn có thể sở hữu một chiếc ổ SSD 256GB bằng giá một chiếc HDD lớn hơn tầm 40 USD, tôi nghĩ thời điểm chuyển giao sẽ xảy ra lúc ấy”.

Ông nghĩ rằng mọi người sẽ sớm ưu tiên tốc độ của ổ cứng hơn dung lượng ổ cứng: “Tôi tin rằng sự chuyển giao sẽ xảy ra vì theo tôi, dung lượng cỡ ấy là đủ dùng rồi. Vậy có khả năng nào chúng ta rời ngưng sử dụng những chiếc HDD để sắm cho máy mình SSD trong năm nay hay không? Có thể lắm”.

Ổ cứng

Một chiếc ổ SSD sử dụng cho máy chủ ảo vps ssd hiện nay có giá khoảng 75 USD, không quá nhiều hơn so với 40 USD như trong ví dụ của Bill Leszinske. Nếu ông cũng tài giỏi trong việc dự đoán như ông am hiểu về kỹ thuật phần cứng, SSD sẽ thực sự lên ngôi vào năm nay.

Sau HDD, SATA SSD sẽ theo chân đàn anh “xuống mồ” sớm?

Dự đoán có thể nói là còn bạo dạn khi ông cho rằng SSD sử dụng cổng giao tiếp SATA hiện nay cũng sẽ lỗi thời sớm. Ông tin rằng những người sử dụng máy bàn chuyển sang những ổ cứng gắn cổng PCIe, ông còn phỏng đoán: “Vào khoảng cuối năm 2017, SSD sử dụng PCIe và SATA sẽ có giá không còn cách biệt nhiều như hiện nay”.

Hiệu năng sẽ là chìa khóa ở đây. Thông qua cổng SATA các ổ SSD bị giới hạn bởi tốc độ lưu chuyển tối đa chỉ 600 Mbps. Sử dụng khe cắm PCIe, M.2 hay U.2 (SFF-8693), SDD sẽ thoải mái tung tăng với tốc độ băng thông ít nhất là gấp 4 lần hiện nay.

Dĩ nhiên Intel đã lường trước sự tiến triển này và vạch ra kế hoạch đầu tư để ăn theo phong trào chuyển tiếp. Theo kỹ sư Leszinske: “Chuyển việc lưu trữ sang khe cắm PCIe ở cả máy người dùng phổ thông và các trung tâm cơ sở dữ liệu sẽ thúc đẩy nhu cầu về tốc độ xử lý hơn, và điều này có nghĩa là người tiêu dùng sẽ lựa chọn những bộ vi xử lý có tốc đổ cao hơn. Như vậy công việc làm ăn của Intel cũng sẽ gặt hái được lợi ích từ đó”.

Công nghệ Optane của Intel hứa hẹn gia tăng hiệu năng và tốc độ giao diện lên đến 1.000 lần

Và như vậy cách biệt đọc ghi giữa Ram và ổ cứng sẽ được thu hẹp lại, thậm chí ranh giới giữa chúng có thể nói là sẽ phai mờ.

Công nghệ Optane, hay còn được biết đến với tên 3D Xpoint của Intel được phát triển trên nền công nghệ NVM và gần đây là một chủ đề bàn tán có thể bắt gặp trên nhiều diễn đàn công nghệ. Thực tế Intel chưa hoàn toàn tiết lộ cụ thể về cách vận hành của nó.

Kỹ sư ổ cứng hàng đầu tại Intel đã trấn an người dùng về việc các ổ Optane sẽ không đòi hỏi người dùng sắm cho mình một hệ thống mới. Đây là một tin hết sức vui mừng khi trong một báo cáo rò rỉ gần đây về dòng vi xử lý Kaby Lake xuất hiện một thông tin về khả năng hỗ trợ ổ cứng Optane của chip. Ông Leszinske giải thích Optane sẽ sử dụng khe cắm PCIe như nhiều ổ SSD hiện nay.

Bộ nhớ

Điều thực sự thú vị của Optane nằm ở tốc độ đọc - ghi có khả năng tạo nên cách mạng trong lĩnh vực phần cứng máy tính. Trong khe cắm RAM của bạn hiện giờ có lẽ là những cây Ram 4GB, 8GB hay thậm chí là 16GB, nếu con số này tăng lên 2TB hay 4TB với tốc độ gấp nghìn lần những chiếc ổ SSD hiện nay, bạn sẽ không những trải nghiệm các phần mềm của bạn bằng một cách hoàn toàn mới mà thậm chí lập trình viên và phát triển game cũng sẽ dựa vào đó mà thiết kế ra những phần mềm hay trò chơi điện tử chưa từng thấy trước đây.

Bộ nhớ băng thông cao - High Bandwidth Memory là gì ?

Bộ nhớ băng thông cao - High Bandwidth Memory sẽ hiệu quả hơn rất nhiều so với bộ nhớ đồ hoạ chuẩn lâu nay các nhà sản xuất card đồ hoạ vẫn dùng.

Các thành phần PC hiện nay hoạt động dưới những giới hạn kỹ thuật cụ thể nào đó, rõ nhất là đối với những thành phần chuyển trạng thái điện như GPU, bộ nhớ Flash và RAM. Ngành công nghiệp máy tính gần đạt đến ngưỡng tối đa và đang cần đột phá đối với ngưỡng này. Một trong những nghiên cứu nhằm đạt được điều đó là chồng các module bộ nhớ, là kỹ thuật được sử dụng chủ yếu trong ổ lưu trữ SSD. 

Samsung là nhà sản xuất SSD đầu tiên sử dụng kỹ thuật này, và bây giờ họ có ổ SSD dung lượng đến 2TB. Cách đây 3 năm, loại bộ nhớ này chưa từng được biết đến và mật độ lưu trữ trong chip SSD chỉ là 32GB/chip. Đến nay, mật độ đã tăng lên rất nhiều, tạo thành một loại RAM 3D mới và tăng tốc độ truyền lên cao hơn, hình thành một loại bộ nhớ mới mang tên High Bandwidth Memory (HBM). Bạn đã nghe qua thuật ngữ HBM mà AMD từng tiếp thị trong dòng card đồ hoạ R9 Fury X mới nhất của họ . Đây là sản phẩm dùng HBM đầu tiên trong ngành. AMD đã dùng RAM HBM, chồng 4 lớp bộ nhớ lên nhau, trên cùng một diện tích, thay vì như trước đây chỉ rải những chip nhớ nhiều nơi khác nhau trên bản mạch. Do vậy, Fury hiệu quả về điện năng hơn so với RAM GDDR5 thông thường, đồng thời tốc độ truyền dữ liệu cũng nhanh hơn. HBM hiện được hai công ty hợp tác dùng là AMD và nhà sản xuất bộ nhớ Hàn Quốc SKY Hynix, và dự kiến năm tới sẽ tung ra bộ nhớ HBM thế hệ thứ 2. Những thiết bị này được cho là sẽ tăng được tốc độ bộ nhớ lên rất nhiều, không chỉ cho card đồ hoạ mà còn nhiều thiết bị khác nữa.

Phá vỡ giới hạn tốc độ

Chip RAM hiện chiếm nhiều diện tích trên card đồ hoạ, và chúng ngốn đến 1/3 điện năng của card. Do đó, để sản xuất card đồ hoạ mạnh hơn, xử lý hình ảnh đẹp hơn, hỗ trợ độ phân giải 4K và kính thực tế ảo VR thì cần bộ nhớ mạnh hơn, nhiều hơn. AMD dùng GDDR5-RAM với dung lượng 8GB cho dòng card đồ hoạ cao cấp của họ. Lúc đó, họ rải 16 chip bộ nhớ xung quanh GPU, mỗi chip như vậy có 32 đường kết nối với GPU. Nên xét chung, mọi đường kết nối cho 19 chip nhớ tạo thành một giao tiếp 512-bit (tối đa). Các nhà sản xuất không thể bỏ thêm nhiều chip RAM hơn được nữa vì thiết kế mạch in chưa cho phép, và còn tác động đến diện tích mạch in và sơ đồ mạch, điện năng tiêu tốn. Cách duy nhất để cải tiến là thu nhỏ kích thước cell RAM lại để mỗi chip nhớ có thể chứa nhiều dữ liệu hơn.

HBM đã tái khởi động cuộc chạy đua về GPU. Đối với những sản phẩm ban đầu, mạch chỉ có giao tiếp 1.024-bit, rộng hơn gấp đôi so với RAM GDDR5 thông thường. Hai sáng kiến quan trọng giúp hiện thực hoá điều này là: Through-Silicon Vertical Interconnect Access (TSV) và mạch điều hướng (interposer). TSV là những dòng dữ liệu nhỏ, được đặt chèn giữa các lớp của một chip chồng. Mỗi lớp gồm nhiều nhóm để các cell RAM riêng lẻ nhóm chung với nhau. Có những lỗ nhỏ đường kính khoảng 10 micromet nằm trên bản mạch silicon. Sau khi được phủ lớp oxide bảo vệ thì những lỗ này được đổ đồng vào. Ý tưởng này đã có từ lâu và đã từng được dùng trong các mẫu chip 3D, nhưng công nghệ này đến nay mới lần đầu được dùng trong sản phẩm đại trà. Trong một chồng bộ nhớ HBM, 1.024 TSV chạy theo chiều dọc, xuyên suốt giữa 4 lớp chip. Chúng được gom thàng 8 kênh, mỗi kênh có độ rộng 128 bit. Cuối cùng, TSV hình thành một dạng micro-bump, là hệ thống kết nối giữa chồng bộ nhớ với một bộ điều khiển logic điện năng thấp. TSV chuyển dữ liệu thẳng đến GPU, hoặc đến những bộ phận khác của card đồ hoạ tuỳ theo loại dữ liệu để tạo ra dữ liệu xuất (nhưng ra màn hình thông qua ngõ HDMI hoặc ra bo mạch chủ qua giao tiếp PCI Express).

\Xem thêm: Thuê GPU hardware server - Thuê gpu cloud server - Thuê gpu dedicated server

Các khối HBM sẽ không hoàn thành việc gửi dữ liệu đến GPU được nếu dùng các luồng dữ liệu thông thường, vì mỗi chồng HBM có 1.024 kết nối, đều cần tiếp cận được GPU. Vì 4 chồng HBM nằm xung quanh GPU nên truyền dữ liệu thô đến GPU cần hơn 4.000 kết nối như vậy. Các dòng dữ liệu định địa chỉ và lệnh quản lý cũng nằm trong băng thông này, có nghĩa là cuối cùng, toàn bộ dữ liệu truyền đi sẽ có tổng cộng khoảng 5.000 kết nối. Một thành phần mới, quản lý việc truyền mọi dữ liệu này là interposer, nằm giữa các khối HBM và GPU, thiết lập một kết nối khác giữa hai thành phần này. Về nguyên tắc, đó là một chip không có khả năng tính toán, nhưng công việc của nó đơn giản là phân luồng, hướng dẫn. Hàng ngàn kết nối TSV được thiết lập thông qua interposer và mỗi một kết nối như vậy là một micro-bump.

Kiến trúc HBM cần có một interposer, yêu cầu GPU và bộ nhớ phải đặt ngay sát bên nhau để chúng có thể dùng được những mạch ngắn giao tiếp với nhau. Cùng lúc đó, TSV cũng giải nhiệt hiệu quả. Mở rộng giao tiếp đến 1.024 kết nối cho mỗi lớp HBM đã giúp giảm được xung nhịp và có được băng thông dữ liệu đến 512GB mỗi giây. Kết hợp nhiều mặt mạnh này, card đồ hoạ HBM giảm được lượng điện năng tiêu tốn và tản nhiệt tốt. Nhưng ngược lại, bất lợi của thiết kế này là HBM thế hệ đầu chỉ có thể có được tối đa 4GB RAM. Đến nay, mức dung lượng RAM này đủ để xử lý nội dung 4K và game mới. Nhưng khi ngày càng có nhiều nội dung 4K hơn và nhu cầu cao hơn thì chắc chắn những tính năng đồ hoạ mới sẽ xuất hiện và lúc ấy 4GB bộ nhớ đồ hoạ là không đủ.

HBM chồng 4 lớp RAM trên một diện tích nhỏ, trên bản mạch của card đồ hoạ như card Fury X của AMD, và chồng này được kết nối với GPU. Thiết kế như vậy giảm được điện năng tiêu tốn cho RAM, đồng thời tăng được tốc độ xử lý của card lên rất nhiều.

HBM trên card đồ hoạ

Trong HBM, bit chứa trong cell RAM sẽ được chuyển lên một lớp logic thông qua các kết nối TSV. Lớp logic này dùng một interposer để đưa dữ liệu đến GPU hoặc xuất ra thiết bị ngoại vi.

Xem thêm: Tin tức công nghệ mới nhất

 Theo PC World VN

>> Gợi ý từ khóa liên quan:

• high bandwidth memory jedec

• high-bandwidth memory interface

• high bandwidth memory hynix

• high-bandwidth memory interface design

• high bandwidth memory amd

• high bandwidth memory tsv

• high bandwidth memory wiki

• high bandwidth memory jedec standard

• high bandwidth memory controller

• high bandwidth memory 2

• dell r900 bios high bandwidth memory

• high bandwidth data memory systems