קוביית הזיכרון ההיברידית 320GB / sec של מיקרון יוצאת לשוק בשנת 2013, מאיימת להרוג סופית DDR SDRAM

קוביית זיכרון היברידית

הקונסורציום של קוביית הזיכרון ההיברידית, המורכב מאורות סיליקון כמו מיקרון, סמסונג ו- IBM (אך לא אינטל), סיים סוף סוף לפטיש את תקן קוביית הזיכרון ההיברידית 1.0. ה- HMC הוא שינוי פרדיגמה מוחלט ממקלות DDR1 / 2/3 SDRAM (DIMM) קונבנציונליות, המציע עד פי 15 ביצועים של DDR3, תוך שימוש באנרגיה פחותה של 70%. רק בכדי לעורר תיאבון, ל- HMC 1.0 יש רוחב פס מקסימלי של 320 ג'יגה לשנייה למעבד או GPU סמוך - PC3-24000 DDR3 SDRAM, לעומת זאת, מקסימלי במהירות של 24 ג'יגה לשנייה בלבד.

קוביית הזיכרון ההיברידית היא למעשה ערימה של עד שמונה זיכרונות, מחוברים זה לזה באמצעות ויאס-דרך (TSV), היושבים על גבי שכבת לוגיקה ומיתוג השולטת על קלט ופלט לכל שמונת המתים. גישה מוערמת זו שונה מהותית מ- DRAM, שבדרך כלל מורכב מחבורת זיכרונות RAM המונחים זה לצד זה על מקל. כמעט כל היתרונות של HMC על פני DRAM נובעים מכך שהמתים נערמים.



חבילה על ערימת שבב חבילה



כפי שכבר סקרנו בעבר, ערימת שבבים היא העתיד של המחשוב. על ידי הנחת מתים זה על גבי זה, החוטים ביניהם קצרים הרבה יותר. בתורו, המשמעות היא שניתן לשלוח נתונים במהירות גבוהה יותר, ובאותה עת להשתמש בפחות אנרגיה. ישנן כמה שיטות ערימת שבבים שונות, עם זאת, כאשר חלקן מתקדמות וחזקות בהרבה מאחרות. הכי בסיסי הוא חבילה על חבילה (בתמונה למעלה), שלוקח למעשה שני שבבים מוגמרים ומניח אותם זה על גבי זה, כאשר הסיכות המחברות של השבב העליון משתלבות בשבב התחתון. גישה זו כבר נמצאת בשימוש נרחב על ידי SoCs של טלפונים חכמים, כאשר שבב זיכרון נערם על גבי המעבד / GPU, מה שמאפשר למכשיר המושלם להיות קטן משמעותית.

ערימה של שבב Bump + RDL + TSV (Transposer למטה)השיטה המתקדמת יותר של ערימת שבבים משתמשת ב- silas-vias (TSV). עם TSV, ערוצי נחושת אנכיים מובנים בתוך כל זיכרון, כך שמתי ניתן לערום זה על גבי זה (תמונה מימין). שלא כמו חבילה על גבי חבילה, שרואה שני שבבים שלמים ממוקמים זה על גבי זה, מתים המחוברים ל- TSV נמצאים כולם באותו שבב. פירוש הדבר שהחוטים בין המות קצרים ככל שהם יכולים להיות, ומכיוון שכל מת הוא דק מאוד, החבילה השלמה גבוהה רק באופן חלקי מהרגיל. בתיאוריה, ניתן לחבר דרך זו מספר מתים, כאשר ייצור וחום פיזור הם המגבלות האמיתיות היחידות. לעת עתה, נראה כי המפרט HMC 1.0 מאפשר עד שמונה מתים, עם קיבולת ניתנת לכתובת מקסימלית של 8GB. אין שום סיבה שלא היית יכול למספר HMC המחוברים למעבד או ל- GPU, אם אתה מחפש יותר מ- 8GB של זיכרון RAM.



מעבר ל- TSV, הסיבה האחרת לכך שה- HMC מהיר ויעיל כל כך הרבה הוא משום שהוא מסיר את טרנזיסטורי ההיגיון מכל מתת DRAM ומציב את כולם במיקום מרכזי אחד, בבסיס הערימה. ב- DRAM קונבנציונאלי, לכל שבב זיכרון יש מעגלי לוגיקה משלו, האחראים על הכנסת נתונים לתאי הזיכרון האישיים והחוצה מהם. כל אחד ממעגלי ההיגיון הללו צריך להיות חזק מספיק בכדי לקרוא ולכתוב בקצב נתונים עצום, שעולה כוח רב ומוסיף מורכבות רבה לתהליך ה- I / O. ב- HMC יש רק מעגל לוגי אחד שמניע את כל שמונת הזיכרונות מתים. ההיגיון הריכוזי הזה מאפשר שיעורי נתונים גבוהים ויעילים יותר - עד 320 ג'יגה לשנייה, תוך צריכת אנרגיה פחותה מ- 70% מ- DDR3. (לִרְאוֹת מפרט קוביית הזיכרון ההיברידית המלאה באתר הקונסורציום.)

קונסורציום HMC מורכב מרוב השחקנים הגדולים בענף השבבים, למעט אינטל הבולטת. אינטל אכן שיתפה פעולה עם מיקרון כאשר קוביית הזיכרון ההיברידית הודגמה לראשונה בצה'ל בשנת 2011, אך מסיבות לא ידועות אין מוצרים של TSV במפת הדרכים שלה. הקונסורציום מתכנן להשיק את ה- HMC הראשונות בהמשך 2013, והוא כבר עובד על גרסה 2.0 של המפרט HMC. אין מילה על עלות, אבל כנראה שנראה תחילה HMC במחשבי-על ובמכשירי רשת, שבהם רוחב הפס האולטרה-גבוה באמת יגיע לשלו, ואז אולי מכשירי צריכה בשנה-שנתיים הקרובות.

Copyright © כל הזכויות שמורות | 2007es.com