Το 320 GB / sec Hybrid Memory Cube της Micron κυκλοφορεί στην αγορά το 2013, απειλεί να σκοτώσει τελικά το DDR SDRAM

Υβριδικός κύβος μνήμης

Η κοινοπραξία Hybrid Memory Cube, η οποία αποτελείται από φωτιστικά πυριτίου όπως Micron, Samsung και IBM (αλλά όχι Intel), τελικά ολοκλήρωσε το σφυρηλάτηση του προτύπου Hybrid Memory Cube 1.0. Το HMC είναι μια πλήρης αλλαγή παραδείγματος από τα συμβατικά DDR1 / 2/3 SDRAM sticks (DIMMs), προσφέροντας έως και 15 φορές την απόδοση του DDR3, ενώ χρησιμοποιεί 70% λιγότερη ενέργεια. Ακριβώς για να ικανοποιήσει την όρεξή σας, το HMC 1.0 έχει μέγιστο εύρος ζώνης 320 GB / δευτ. Σε μια κοντινή CPU ή GPU - το PC3-24000 DDR3 SDRAM, από την άλλη πλευρά, μεγιστοποιείται στα 24 GB / δευτερόλεπτο

Το Hybrid Memory Cube είναι ουσιαστικά μια στοίβα έως και οκτώ μήτρες μνήμης, που συνδέονται μεταξύ τους με διαμέσου πυριτίου-διαμέσου (TSV), που βρίσκονται πάνω από ένα λογικό και μεταγωγικό στρώμα που ελέγχει την είσοδο και την έξοδο και στις οκτώ μήτρες. Αυτή η στοιβαγμένη προσέγγιση είναι θεμελιωδώς διαφορετική από το DRAM, το οποίο γενικά αποτελείται από μια δέσμη RAM που τοποθετούνται δίπλα-δίπλα σε ένα ραβδί. Σχεδόν όλα τα πλεονεκτήματα της HMC έναντι του DRAM οφείλονται στο ότι οι μήτρες στοιβάζονται.



Συσκευασία σε στοίβαξη πακέτων



Όπως έχουμε ήδη καλύψει, το stacking chip είναι το μέλλον της πληροφορικής. Βάζοντας μήτρες το ένα πάνω στο άλλο, τα καλώδια μεταξύ τους είναι πολύ, πολύ πιο σύντομα. Με τη σειρά του, αυτό σημαίνει ότι τα δεδομένα μπορούν να σταλούν σε υψηλότερη ταχύτητα, ενώ ταυτόχρονα χρησιμοποιούν λιγότερη ενέργεια. Υπάρχουν μερικές διαφορετικές μέθοδοι στοίβαξης chip, με κάποιες να είναι πολύ πιο προηγμένες και ισχυρές από άλλες. Το πιο βασικό είναι πακέτο σε πακέτο (απεικονίζεται παραπάνω), το οποίο ουσιαστικά παίρνει δύο ολοκληρωμένες μάρκες και τις τοποθετεί το ένα πάνω στο άλλο, με τους πείρους σύνδεσης του κορυφαίου chip να τοποθετούνται στο κάτω chip. Αυτή η προσέγγιση χρησιμοποιείται ήδη εκτενώς από smartphone SoCs, όπου ένα τσιπ μνήμης στοιβάζεται πάνω από την CPU / GPU, επιτρέποντας στην ολοκληρωμένη συσκευή να είναι σημαντικά μικρότερη.

Bump + RDL + TSV chip stacking (Μεταφορά παρακάτω)Η πιο προηγμένη μέθοδος στοίβας τσιπ χρησιμοποιεί μέσω-πυριτίου-διάτρησης (TSV). Με το TSV, κάθετα κανάλια χαλκού είναι ενσωματωμένα σε κάθε μήτρα μνήμης, έτσι ώστε όταν μπορούν να στοιβάζονται το ένα πάνω στο άλλο (απεικονίζεται δεξιά). Σε αντίθεση με το πακέτο σε πακέτο, το οποίο βλέπει δύο πλήρεις μάρκες τοποθετημένες το ένα πάνω στο άλλο, οι μήτρες που συνδέονται με το TSV βρίσκονται μέσα στο ίδιο τσιπ. Αυτό σημαίνει ότι τα καλώδια μεταξύ των καλουπιών είναι όσο πιο σύντομα μπορούν και, καθώς κάθε μήτρα είναι πολύ λεπτή, το πλήρες πακέτο είναι μόνο κλασματικά ψηλότερο από το κανονικό. Θεωρητικά, οποιοσδήποτε αριθμός καλουπιών μπορεί να συνδεθεί με αυτόν τον τρόπο, με την παραγωγή θερμότητας και τη διάχυση να είναι οι μόνοι πραγματικοί περιορισμοί. Προς το παρόν, φαίνεται ότι η προδιαγραφή HMC 1.0 επιτρέπει έως και οκτώ μήτρες, με μέγιστη χωρητικότητα 8 GB. Δεν υπάρχει λόγος να μην μπορούσατε να συνδέσετε πολλά HMC σε CPU ή GPU, αν αναζητάτε περισσότερα από 8 GB μνήμης RAM.



Πέρα από το TSV, ο άλλος λόγος για τον οποίο το HMC είναι πολύ πιο γρήγορο και αποδοτικό είναι επειδή αφαιρεί τα λογικά τρανζίστορ από κάθε μήτρα DRAM και τα τοποθετεί όλα σε μια κεντρική θέση, στη βάση της στοίβας. Στο συμβατικό DRAM, κάθε τσιπ μνήμης έχει το δικό του λογικό κύκλωμα, το οποίο είναι υπεύθυνο για τη λήψη δεδομένων μέσα και έξω από τα μεμονωμένα κελιά μνήμης. Κάθε ένα από αυτά τα λογικά κυκλώματα πρέπει να είναι αρκετά ισχυρό για να διαβάζει και να γράφει με τεράστιους ρυθμούς δεδομένων, το οποίο κοστίζει πολύ δύναμη και προσθέτει πολλή πολυπλοκότητα στη διαδικασία εισόδου / εξόδου. Στο HMC, υπάρχει μόνο ένα λογικό κύκλωμα που οδηγεί και τις οκτώ μνήμες. Αυτή η κεντρική λογική επιτρέπει υψηλότερους και αποδοτικότερους ρυθμούς δεδομένων - έως 320 gigabyte ανά δευτερόλεπτο, ενώ καταναλώνει 70% λιγότερη ενέργεια από το DDR3. (Βλέπω η πλήρης προδιαγραφή Hybrid Memory Cube στον ιστότοπο της Κοινοπραξίας.)

Το HMC Consortium αποτελείται από τους περισσότερους σημαντικούς παίκτες στη βιομηχανία τσιπ, με την αξιοσημείωτη εξαίρεση της Intel. Η Intel συνεργάστηκε με τη Micron όταν το Hybrid Memory Cube παρουσιάστηκε για πρώτη φορά στο IDF το 2011, αλλά για άγνωστους λόγους δεν υπάρχουν προϊόντα TSV στον χάρτη πορείας της. Η κοινοπραξία σχεδιάζει να λανσάρει τα πρώτα HMC αργότερα το 2013 και ήδη εργάζεται στην έκδοση 2.0 των προδιαγραφών HMC. Δεν υπάρχει καμία λέξη σχετικά με το κόστος, αλλά πιθανότατα θα δούμε τα HMC σε υπερυπολογιστές και συσκευές δικτύωσης πρώτα, όπου το εξαιρετικά υψηλό εύρος ζώνης θα έρθει πραγματικά στη δική του, και ίσως ίσως οι καταναλωτικές συσκευές τον επόμενο ή δύο χρόνια.

Copyright © Ολα Τα Δικαιώματα Διατηρούνται | 2007es.com