HBM3e vs GDDR7: cuál será mejor para GPUs de IA y Gaming

La memoria es un componente crítico para el rendimiento de las tarjetas gráficas y los chips de IA. Con la llegada de nuevas generaciones, la batalla por la supremacía tecnológica se intensifica. Mientras que la memoria GDDR7 promete una velocidad sin precedentes para el mercado de consumo, HBM3e se posiciona como la opción preferida para cargas de trabajo masivas y centros de datos. Aquí te desglosamos las diferencias fundamentales, las ventajas y desventajas de cada tecnología, y examinamos qué tipo de usuario se beneficiará más de cada una.

Tabla comparativa HBM3e vs GDDR7

Dos tecnologías anunciadas recientemente como las soluciones de vanguardia para distintos ecosistemas de GPUs, tanto las destinadas al gaming como las tarjetas aceleradoras de IA. HBM3e (High Bandwidth Memory de tercera generación extendida) y GDDR7 (Graphics Double Data Rate de séptima generación) llegan con una serie de características técnicas interesantes:

Característica	HBM3e (Shinebolt)	GDDR7
Tipo de arquitectura	Apilamiento 3D (2.5D con interposer de silicio) y montaje sobre PCB	Diseño planar tradicional 2D para montaje sobre PCB
Bus de memoria	Ultra ancho: 1024 bits	Estrecho: 32 bits por chip
Velocidad por pin	Hasta 9.8 Gb/s	Hasta 32 Gb/s (con PAM3)
Ancho de banda total	Hasta 1.225 TB/s por stack	~1.5 TB/s en configuración multicanal
Capacidad por stack	Hasta 36 GB	Hasta 32 GB por módulo (estimado)
Consumo energético por bit	~10% más eficiente que HBM3	Mejor eficiencia que GDDR6 gracias a PAM3
Latencia	Muy baja (ideal para IA y HPC)	Moderada (optimizada para gaming)
ECC (corrección de errores)	Integrado por diseño	ECC on-die obligatorio
Aplicaciones típicas	IA, HPC, GPUs profesionales	Gaming, estaciones de trabajo
Costo de fabricación	Muy alto (interposer + empaquetado complejo que encarece el precio final)	Moderado al ser chips convencionales
Mercado objetivo	No disponible en GPUs gaming, posiblemente para futuras generaciones de aceleradores de NVIDIA, AMD, Intel, etc., para el alto rendimiento.	Sí, en GPUs GeForce y Radeon

Más información sobre la memoria HBM3e

Características técnicas de la memoria HBM3e

La HBM3e que han mostrado ya fabricantes como SK Hynix, Micron Technologies o Samsung Electronics, tiene un gran ancho de banda indispensable para cargas de trabajo que necesitan acceder a billones de datos en poco tiempo, como las simulaciones HPC o los modelos de IA. Además, tiene una latencia baja y es muy eficiente energéticamente, algo indispensable para centros de datos, por ejemplo.

• Apilamiento 3D mediante TSV (Through-Silicon Vias): HBM3e utiliza chips de DRAM apilados verticalmente sobre un interposer de silicio que conecta directamente la unidad de procesamiento con múltiples stacks de memoria, ya sea una CPU, FPGA, GPU, NPU, etc.
• Bus extremadamente ancho: hasta 1024 bits por stack, frente a los 32 bits típicos de un chip GDDR.
• Velocidad de transferencia: hasta 9.2 Gbps por pin del chip en los últimos módulos anunciados (SK hynix, Micron).
• Ancho de banda agregado: una pila de 12-Hi puede alcanzar 1.2 TB/s. Con 6 stacks, un acelerador podría superar los 7 TB/s de ancho de banda.
• Consumo energético optimizado: al reducir las frecuencias de operación gracias al ancho de bus, logra mayor eficiencia energética en términos de GB/s/W.

Pese a todo, tiene algunas desventajas, como su alto precio, limitaciones en cuanto a la capacidad máxima o densidad frente a la GDDR y menos flexibilidad en cuanto al diseño, ya que necesita de controladores de memoria específicos.

Características técnicas de la GDDR7

Por otro lado, tenemos la GDDR7, basada en el estándar DDR de la memoria RAM principal, pero con algunas características especializada en gráficos para las VRAM. Esta memoria tiene un precio por GB integrado menor a la HBM, también permite escalar a mayores capacidades al permitir instalar varios chips en un PCB de forma fácil. Por lo general, es más flexible, pudiéndose adaptar a más tipos de GPUs.

• Memoria en PCB: se monta alrededor de la GPU en el mismo sustrato, con buses de 32 bits por chip.
• Velocidad de transferencia: hasta 32 Gbps por pin (el doble de GDDR6X).
• Ancho de banda agregado: con un bus de 384 bits (12 chips de 32 bits), puede superar los 1.5 TB/s en una GPU de gama alta.
• Nuevos esquemas de modulación: GDDR7 abandona PAM4 (de GDDR6X) y adopta PAM3, más eficiente en términos de energía y confiabilidad de señal.
• Compatibilidad: sigue siendo más fácil de integrar en PCBs tradicionales sin requerir interposer.

Por supuesto, también tiene cosas en contra, como una eficiencia energética inferior, lo que hace que el calor generado y el consumo sean mayores. También tiene una latencia más alta que la HBM, y un ancho de banda bastante más limitado, lo que no es demasiado problema para gaming, pero sí para cargas como la IA…

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Conclusión

No se puede decir que una u otra sea mejor. Todo depende de la aplicación. Mientras la HBM3e irá destinada a segmentos donde se puede permitir su mayor precio, como equipos de IA profesionales y centros de datos para HPC, la GDDR7 es más barata y accesible para usuarios domésticos que la usarán básicamente para gaming.

Por tanto, veremos que la HBM3e se integra en aceleradores como los AMD Instinct, NVIDIA Tesla, Intel Gaudi, y otros SoCs específicos, FPGAs para DSAs, etc., para simulaciones científicas, cargas de IA, big data, etc.; la GDDR7 estará destinada a futuras NVIDIA GeForce RTX, AMD Radeon RX y también futuras Intel Arc para gaming, software CAD, renderizado 3D, creadores de contenidos, IA menos exigentes, etc.

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