Memoria GDDR6 vs HBM2 ¿Cuál es mejor?

 Existe una guerra algo silenciosa en el sector de las tarjetas gráficas: memoria GDDR6 vs HBM2. Dentro, os decimos cuál os puede interesar.

Aunque el consumidor mainstream no quede afectado por esta «guerra» o «batalla», la memoria GDDR6 y la HBM2 son objeto de comparación continua desde años. Cada una tiene sus ventajas y desventajas, pero lo que nos interesa es el impacto que tienen en nuestros intereses: videojuegos, programas, etc. Por ello, hemos decidido enfrentarlas para intentar sacar la conclusión que queremos saber ¿Cuál es mejor?

Memoria GDDR6

La memoria GDDR6 (Graphics Double Data Rate) se trata de un modelo de memoria de acceso aleatorio de gráficos sincrónicos. Es la evolución del GDDR5 y uno de sus principales fabricantes es Samsung. Irónicamente, Samsung y SK Hynix son también los principales fabricantes del HBM2. Consiste en una memoria RAM con alto ancho de banda que está diseñada para aplicaciones de alto rendimiento.

Esta memoria la vemos en las GPUs mainstream, es decir, en las tarjetas gráficas de escritorio que disfrutamos cualquiera de nosotros. Ofrece un ancho de banda superior a GDDR5, que llega a los 16 Gbps con unos voltajes más bajos. De este modo, da más rendimiento y consume menos que GDDR5.

• Más velocidad que GDDR5.

• Compatibilidad muy alta con DDR y QDR.

• Precio menor que HBM2.

De este modo, las GPUs que equipan esta memoria permiten ofrecerle al usuario un gran rendimiento a un precio accesible. Además, esta tecnología proporciona 32 bits totales, siendo una arquitectura parecida a HBM2.

Arquitectura

GDDR5 sólo soportaba un canal de 32-bit con una dirección bus y un bus de datos de 32-bit. Con la llegada de GDDR5X, sólo había un canal de 32-bit, pero se podía dividir en dos «pseudocanales» de 16-bit. Más tarde se presentó GDDR6, que venía en un sólo chip, pero éste actúa como 2 memorias DRAM independientes.

Esto es muy positivo porque cuantos más canales tengamos, más oportunidades tiene el controlador de memoria para gestionar las DRAMs. Otro beneficio de GDDR6, es que podemos elegir entre QDR o DDR a velocidad máxima.

GDDR6 ha supuesto un gran salto hacia adelante porque aumenta la capacidad de memoria respecto a GDDR5 o GDDR5X. Donde GDDR6 ofrece 3 GB o 4 GB por chip, GDDR5 sólo podía ofrecer 2 GB como máximo.

HBM2

HBM (High Bandwidth Memory) es la memoria de este tipo de primera generación, pero nosotros hacemos referencia a HBM2, es decir, a la segunda generación de HBM. Esta memoria provee de un bando de ancha superior y, a su vez, utiliza menos energía. No obstante, su arquitectura es distinta a GDDR.

Esto es porque, en HBM2, la memoria DRAM se apila o amontona. Cada una está interconectada verticalmente a través de TSV y microbumps. Funciona muy parecida a la Hybrid Memory Cube de Micron, sólo que es incompatible con ésta.

Las principales bazas de esta memoria son las siguientes:

• Mucho menos consumo que GDDR6.

• Más rendimiento bruto que GDDR6.

Arquitectura

Si comparamos las memorias DRAM con la HBM, veremos que su bus de memoria es muy ancho. Si tienes una GPU con 4 montones 4-HI HBM, el ancho total del bus de memoria es de 4096 bits. Por otro lado, el ancho de bus de la memoria de GDDR es de 32 bits y 16 canales por cada GPU tiene una memoria de interfaz de 512-bit.

Además, hay que entender que en HBM2 hay muchísimas conexiones a la memoria. Esto requiere un método nuevo para conectar la memoria a la tarjeta gráfica. Tanto NVIDIA, como AMD, han usado interposers, que son chips construidos para solucionar este problema.

El interposer necesita que la memoria y el procesador estén cerca para reducir las rutas de memoria ¿Cuál es el problema del interposer? Que fabricarlo es carísimo, mucho más que construir PCBs. Este proceso de fabricación permite que la memoria HBM2 consuma mucho menos, pero, a su vez, sea mucho más cara.

La DRAM para HBM está acoplada a la matriz del host, usando una interfaz distribuida. Para alcanzar esas velocidades tan altas, la HBM DRAM usa una arquitectura de interfaz ancha, mientras mantiene el consumo de energía bajo.

Rendimiento:

A priori, sería un error discutir el rendimiento atendiendo al tipo de memoria, únicamente. Pensad que GDDR6 y HBM2 fueron creadas de una manera distinta y para un target distinto. Si atendemos al campo de inteligencia artificial o superodenadores, el ancho de banda tan rápido de HBM2 es perfecto. Estos sectores están copados por empresas a las que sí les importa el consumo, y no tanto el precio de GPUs como la Tesla V100, por ejemplo.

Por otro lado, tenemos a la memoria GDDR6, la cual ofrece un rendimiento altísimo a un precio bastante bajo, en comparación con la HBM2. Al final, esto se traduce en accesibilidad para el usuario medio, por eso la vemos en todas las GPUs de escritorio.

Muchos os preguntaréis: «ya, pero ¿Y el gaming?» Podemos encontrar ambas memorias en GPUs de escritorio de gama alta. Sin embargo, aquí lo importante es la optimización de recursos, como la de los videojuegos.

Da igual el ancho de bus, la frecuencia, etc., porque encontramos GPUs con ficha técnica similar, pero dan un rendimiento totalmente distinto. Es cierto que todos esos detalles son muy importantes, no quiero que se malinterprete. Dicho esto, la HBM2, a pesar de costar tanto, tiene más ancho de banda, lo que se traduce en mejor rendimiento y menor latencia.

¿En términos de rendimiento gaming quién gana? En el papel, HBM2; en la práctica, GDDR6 porque la arquitectura es severamente importante.

Precio:

Aquí es dónde está el principal problema: la GDDR6 es accesible, la HBM2 no lo es tanto. Si atendemos a GPUs de 8 GB u 11 GB,  aquellas que incorporen memorias HBM2 podrían valer el doble que las GDDR6 ¿Qué recibimos a cambio? Prácticamente, el mismo rendimiento en videojuegos o, incluso, menos como se ha demostrado. En gaming las arquitecturas cobran una relevancia bestial.

Algunos podrían pensar «ya, pero a la larga consumes menos y pagas menos luz«. Salvo que nos vayamos a modelos como la RTX 2080Ti overclockeadas, dudo que tengáis un consumo espectacular en vuestra GPU. Sí, la memoria GDDR6 consume más, pero no es tanto como la gente se piensa.

¿Cuál elegir?

Los centros de datos, superordenadores, operaciones IA, etc., van a decantarse por la HBM2. Son entornos empresariales donde siempre se escoge la tecnología puntera, más aún cuando viene aparejado un consumo más bajo. Cuidado con esto porque hay sorpresa: existen programas profesionales que aprovechan la memoria HBM2. Son muy pocos, pero existen.

Hablamos de programas muy específicos como DaVinci Resolve, Revit, Adobe Ilustrator, etc. La mayoría suele optar por GDDR6, pero para edición de video es recomendable Radeon VII, Vega 64 o NVIDIA Titan. Es algo muy excepcional, pero queríamos resaltarlo para que lo tengáis en cuenta.

Si nos vamos al hogar doméstico, gaming, programas contados, etc., la gente va a optar 100% por GDDR6. Las razones son su gran rendimiento, su buen precio y un consumo asumible.

Por tanto, se podría concluir que, hoy por hoy, la memoria HBM2 va dirigida a empresas o centros de alto rendimiento, pero la encontramos en alguna tarjeta gráfica de escritorio mientras que la memoria GDDR6 a PCs de escritorio.