A Micron 320 GB / sec hibrid memóriakocka 2013-ban jelenik meg a piacon, azzal fenyeget, hogy végül megöli a DDR SDRAM-ot

Hibrid memóriakocka

A Hybrid Memory Cube Consortium, amely olyan szilícium világítótestekből áll, mint a Micron, a Samsung és az IBM (de nem az Intel), végül befejezte a Hybrid Memory Cube 1.0 szabvány kidolgozását. A HMC egy teljes paradigmaváltás a hagyományos DDR1 / 2/3 SDRAM memóriakártyáktól (DIMM), amely a DDR3 teljesítményének akár 15-szeresét kínálja, miközben 70% -kal kevesebb energiát használ fel. Csak az étvágyának felkeltése érdekében a HMC 1.0 maximális sávszélessége 320 GB / sec egy közeli CPU-hoz vagy GPU-hoz - másrészt a PC3-24000 DDR3 SDRAM csak 24 GB / sec.

A hibrid memóriakocka lényegében akár nyolc memóriahalmozó, egymással átmenő szilícium-viaszokkal (TSV) összekötve, egy logikai és kapcsoló réteg tetején ülve, amely mind a nyolc halál bemenetét és kimenetét vezérli. Ez a halmozott megközelítés alapvetően különbözik a DRAM-tól, amely általában egy rakás RAM-ból áll, amelyek egymás mellett vannak elhelyezve egy bottal. A HMC szinte minden előnye a DRAM-mal szemben abból adódik, hogy a matricák egymásra kerültek.



Csomag a csomag chipek egymásra helyezésénél





Amint arról korábban beszámoltunk, a chipek egymásra helyezése a számítástechnika jövője . A kockák egymásra helyezésével a közöttük lévő vezetékek sokkal, de sokkal rövidebbek. Ez viszont azt jelenti, hogy az adatok nagyobb sebességgel küldhetők, ugyanakkor kevesebb energiát használnak fel. Van néhány különböző chip-halmozási módszer, amelyek közül néhány sokkal fejlettebb és erősebb, mint mások. A legalapvetőbb az csomag-csomagon (a fenti képen látható), amely lényegében két kész zsetont vesz el, és egymásra helyezi őket, a felső chip összekötő csapjaival az alsó chipbe illeszkedve. Ezt a megközelítést már széles körben használják az okostelefon SoC-k, ahol egy memóriachip van a CPU / GPU tetejére rakva, így az elkészült eszköz lényegesen kisebb lehet.

Bump + RDL + TSV chip egymásra helyezése (lenti transzponzor)A chip halmozásának fejlettebb módszere átmeneti szilícium-viaszokat (TSV) használ. A TSV-vel függőleges rézcsatornák vannak beépítve az egyes memóriaszerszámokba, így amikor egymásra rakhatók (a jobboldali képen). Ellentétben a pack-on-pack-nal, amely két komplett chipet lát egymásra, a TSV-vel összekapcsolt matricák ugyanabban a chipben vannak. Ez azt jelenti, hogy a szerszámok közötti huzalok a lehető legrövidebbek, és mivel minden szerszám nagyon vékony, a teljes csomag csak töredékesen magasabb a normálnál. Elméletileg tetszőleges számú haláleset kapcsolható össze így, az egyetlen tényleges korlát a hőtermelés és az elvezetés. Egyelőre úgy tűnik, hogy a HMC 1.0 specifikációja akár nyolc szerszámot is lehetővé tesz, maximálisan 8 GB címezhető kapacitással. Semmi oka annak, hogy nem lehetne több HMC-t csatlakoztatni CPU-hoz vagy GPU-hoz, ha több mint 8 GB RAM-ot keres.



A TSV-n túl a másik oka annak, hogy a HMC sokkal gyorsabb és hatékonyabb, az az, hogy eltávolítja a logikai tranzisztorokat az egyes DRAM-kockákról, és mindegyiket egy központi helyre, a verem aljára helyezi. A hagyományos DRAM-oknál minden egyes memóriachipnek megvan a saját logikai áramköre, amely az adatok be- és kihelyezéséért felelős az egyes memóriacellákba. Ezen logikai áramkörök mindegyikének elég erősnek kell lennie ahhoz, hogy hatalmas adatsebességgel olvashasson és írhasson, ami sok energiába kerül, és nagyon bonyolultabbá teszi az I / O folyamatot. A HMC-ben csak egy logikai áramkör létezik, amely meghajtja mind a nyolc memóriát. Ez a központosított logika nagyobb és hatékonyabb adatátviteli sebességet tesz lehetővé - akár 320 gigabájt / másodperc, miközben 70% -kal kevesebb energiát fogyaszt, mint a DDR3. (Lát a teljes Hybrid Memory Cube specifikáció a konzorcium webhelyén.)



A HMC konzorcium a chipipar legtöbb jelentős szereplőjéből áll, az Intel kivételével. Az Intel akkor működött együtt a Micronnal, amikor a Hybrid Memory Cube-t először bemutatták az IDF-ben 2011-ben, de ismeretlen okokból nincs TSV termék az ütemtervén. A konzorcium az első HMC-k 2013 utáni bevezetését tervezi, és már dolgozik a HMC specifikáció 2.0 verzióján. A költségről nincs szó, de valószínűleg először a szuperszámítógépekben és a hálózati eszközökben látni fogjuk a HMC-ket, ahol az ultragyors sávszélesség valóban a sajátja lesz, majd a következő egy-két évben talán a fogyasztói eszközök.