Perché non è fattibile sostituire le memorie RAM dei PC con le GDDR6

Alcune tra le migliori schede grafiche disponibili sul mercato hanno abbracciato l’utilizzo delle velocissime memorie GDDR6 (vedere questi articoli) e le nuove console PlayStation 5 e Xbox Serie X utilizzeranno la stessa soluzione on-board.

Tanti si stanno quindi chiedendo: ma se le GDDR6 sono davvero così performanti perché non utilizzarle anche su PC. Perché non portarle sui sistemi che usiamo quotidianamente se prodotti come le console videoludiche possono trarne vantaggio?

Un normale PC è formato da diverse componenti hardware: processore, RAM e GPU sono le principali. La sostituzione delle attuali RAM DDR4 con una soluzione basata sulle GDDR6 imporrebbe, innanzi tutto, la necessità di affrontare diversi problemi, con soluzioni tutt’altro che banali.

È vero, infatti, che le memorie GDDR6 e GDDR6X offrono una larghezza di banda davvero ampia ma, allo stesso tempo, le latenze sono troppe elevate per lavorare in simbiosi con un moderno processore a frequenze di clock spinte all’estremo e con un valore IPC (Istruzioni per ciclo) ai massimi livelli.
Le cache usate nelle moderne CPU sono estremamente veloci e debbono essere continuamente “alimentate” con nuove informazioni cosicché i registri del processore, le ALU (Unità aritmetica e logica) e le altre componenti possano funzionare senza incorrere in momenti di inattività, andando così a intaccare prestazioni ed efficienza.
Con le GDDR6, inoltre, l’ampia larghezza di banda viene utilizzata per scambiare rapidamente informazioni con la GPU ma nelle attività di scrittura, per esempio, le prestazioni precipitano. Con una latenza tutt’altro che limitata, inoltre, le prestazioni di una comune CPU verrebbero fortemente compromesse.

Per usare GDDR6 su PC bisognerebbe implementare questo tipo di memorie direttamente sulla scheda madre come si fa con le GPU oppure prevedere un bus dedicato con moduli esterni da saldare sul circuito stampato. Le distorsioni armoniche del segnale, jitter e i tempi di accesso impedirebbero poi l’utilizzo in ambito PC di un formato basato su moduli rimovibili simile a quello usato per le attuali RAM.
Lo stesso circuito stampato, per implementare le GDDR6, dovrebbe essere contraddistinto da una qualità molto più elevata rispetto agli standard attuali affinché l’integrità del segnale possa essere preservata più efficacemente.
Inoltre CPU e GPU dovrebbero essere fisicamente vicinissime alle memorie GDDR6 collocate sulla scheda madre. L’interconnessione dovrebbe essere diretta e usare un bus dedicato, senza usare PCIe.

Integrare tutti i componenti significherebbe introdurre un’ennesima latenza e rendere il sistema in uso sempre meno modulare (manutenzione difficile se non impossibile).

Sulle console l’adozione delle GDDR6 è possibile in primis con l’obiettivo della riduzione dei costi e perché le memorie sono chiamate ad assolvere uno scopo ben preciso. Su PC, invece, si otterrebbe l’effetto contrario: prestazioni inadatte per gli utilizzi abituali, costi che lievitano, complessità dei sistemi accresciuta, scarsa modularità.