Японците ускориха HBM паметта четири пъти — те просто премахнаха “излишните“ контакти от чиповете
Учени от Токийския софтуерен институт показаха вид на стекова оперативна памет, която е четири пъти по-бърза от HBM2E паметта, като в същото време употребява пет пъти по-малко сила. Новият вид на паметта беше наименуван Bumpless Build Cube 3D (BBCube), тъй като не съдържа обичайните масиви от необятни контакти за послойно запояване на кристала.
Решението беше показано на симпозиума VLSI IEEE 2023 през юни 2023 година Японските откриватели освен са предложили идея, само че са показали и в детайли изложение на техническия развой за произвеждане на такава памет.
Известно е, че HBM паметта оказва помощ за заобикаляне на редица ограничавания за работа с CPU и GPU RAM блоковете. Това са ограничавания върху количеството оперативна памет, налична за процесора, което HBM стековата архитектура заобикаля, както и рестриктивните мерки на пропускателната дарба, които също се вземат решение от стека и структурната организация на HBM.
Същевременно, актуалният метод към сглобяване на HBM-стековете постанова своите ограничавания върху опциите на тази памет. Всеки пласт (DRAM матрица) в стека не може да бъде изработен по-тънък от избрана големина и броят на междуслойните сферични-контакти не може да бъде повишен над избраното значение. В противоположен случай са вероятни механични повреди и късо съединяване. Казано по-просто, това покачва равнището на брака, от който никой не се нуждае.
Японците предложиха да изхвърлят от софтуерния развой при сглобяване на DRAM стека непотребните контакти. Това ще обезпечи редица преимущества: чиповете ще станат по-тънки, защото механичните напрежения в пластовете ще намалеят, TSV линиите за свързване ще станат по-къси (това ще разреши на чиповете да се охлаждат по-добре заради по-високата компактност на TSVs в размера на кристала — това ще бъдат тип топлинни тръби), стековете ще станат по-големи, което ще усили размера на обособените модули до 64 GB при потребление на 16-GВ кристали (на доктрина е възможно да се съберат до 40 кристала в стек).
Професор Такаюки Оба (Takayuki Ohba), началник на изследователския екип, е споделил: „ BBCube 3D има капацитета да реализира пропускателна дарба от 1,6 терабайта в секунда, което е 30 пъти повече от DDR5 и четири пъти повече от HBM2E “.
Проблемът с взаимните разстройства в мощно уплътнените линии на TSVs-връзките се предлага да бъде решен посредством ръководство на етапите на сигналите в прилежащите линии. Управляващ сигнал в избрана входно-изходна линия в никакъв случай няма да се появи, до момента в който прилежащите линии са дейни.
Оба добави: „ Благодарение на ниското термично противодействие и ниския импеданс на BBCube, проблемите с терморегулацията и зареждането, свързани с 3D-интеграцията, могат да бъдат преодолени. В резултат на това, препоръчаната технология може да реализира невероятна пропускателна дарба с сили на битов достъп надлежно 1/20 и 1/5 от DDR5 и HBM2E. “
