Intel опубликовала новый патент на свою память XBM, которая предлагается в качестве замены для HBM4, предлагая значительно более высокие возможности по пропускной способности.
XBM против HBM: Новое предлагаемое Intel решение DRAM достигает скорости 32 ГТ/с при снижении затрат за счет каналов UCIe
HBM продолжает оставаться стандартом для ускорителей ИИ, но в последнее время мы наблюдаем использование памяти LPDDR для преодоления дефицита, проблем с ценами и энергопотреблением, связанных со стандартом.
Предыдущие попытки Intel в области DRAM, такие как HMC (Hybrid Memory Cube) и MCDRAM, столкнулись с различными проблемами и так и не вышли на рынок, но с XBM Intel корректирует свои амбиции в области DRAM, и наряду с ZAM компания может вновь вернуться в сегмент DRAM, причем это происходит в то время, когда весь сегмент памяти сталкивается с обострением дефицита.
С одной стороны, LPDDR более энергоэффективна и предлагает большие емкости, но в то же время имеет проблему с пропускной способностью. Qualcomm решает эту проблему с помощью своей технологии HBC, а Intel уже предложила альтернативу HBM под названием ZAM (Z-Angle Memory). Эти решения еще не вышли на стадию коммерциализации, но похоже, что у Intel появилось новое предложение для конкурента уровня HBM, названное XBM.
В описаниях воплощений представлена сверхширокополосная память (которую часто называют XBM или аналогичными альтернативами HBM следующего поколения) с использованием транзисторов на обратной стороне. Структура памяти включает подложку корпуса, опциональный базовый кристалл и конфигурацию стекированных кристаллов памяти. Каждый кристалл памяти в стеке использует динамическую память с произвольным доступом (DRAM) с одним транзистором и одной ячейкой (1T1C) на обратной стороне. Это перемещает транзисторы на металлические слои BEOL (back-end-of-line) для повышения эффективности использования площади, увеличения плотности TSV и значительного увеличения пропускной способности по сравнению с традиционной DRAM с транзисторами на передней стороне.
по материалам патента (Ultra High Bandwidth Memory With Backend Transistors)
Согласно последнему патенту Intel, XBM — это межпакетная память (cross-batch memory), представляющая собой блок DRAM, подключенный к блоку ввода-вывода UCIe, работающему на скорости 32 ГТ/с. Цель состоит в том, чтобы соответствовать форм-фактору HBM4, при этом каждый блок памяти XBM будет иметь емкость кристалла от 0,5 до 5,0 ГБ. Ввод-вывод маршрутизируется через базовый кристалл.
Каждый субканал состоит из 12 блоков данных (Datablocks, DB), и в 8-слойном решении XBM их до 96, а в 16-слойном решении XBM — 192. Эти каналы работают на частоте 2 ГГц. Одним из преимуществ XBM является возможность ее реализации в различных вариантах корпусирования, включая MoP (Memory-on-Package), где она может обеспечить более высокую пропускную способность и емкость в решениях меньшего форм-фактора.
Каждый кристалл памяти использует DRAM с транзисторами на обратной стороне по схеме 1T1C (один транзистор, одна ячейка). Транзисторы изготавливаются в металлических слоях BEOL (back-end-of-line), а не на кремнии передней части. Это резко повышает эффективность использования площади, оставляя больше места для TSV и обеспечивая более высокую общую плотность/пропускную способность.
Особенности архитектуры:
- Чередование субканалов и “желобов” TSV для эффективной маршрутизации данных.
- Высокоскоростные межсоединения (HBI) с обеих сторон.
- Встроенные возможности самотестирования (BIST), резервирования и ремонта (включая запасные каналы).
- Интерфейсы UCIe (Universal Chiplet Interconnect Express) для высокоскоростной передачи данных.
- Опциональный базовый кристалл с логикой тестирования/контроллера/отладки или полностью распределенная логика по всему стеку (отсутствие базового кристалла в некоторых вариантах).
Согласно деталям, XBM должна соответствовать форм-фактору HBM4 или превосходить его, нацеливаясь на более высокую пропускную способность и емкость за счет более плотного использования TSV и транзисторов на обратной стороне. XBM призвана преодолеть ограничения HBM (избыточное использование площади TSV, сложность маршрутизации, энергопотребление).
Ожидается, что новая архитектура памяти будет поддерживать значительно более высокую общую пропускную способность за счет большего количества параллельных субканалов и эффективного стекирования (предположительные оценки в обзорах предполагают потенциальное улучшение в 2 раза, хотя сам патент не указывает точных метрик, таких как ГБ/с или целевые показатели емкости). Коммерциализация XBM нацелена на период после 2030 года, что соответствует информации, которую мы слышали о ZAM.
Всегда имейте в виду, что редакции могут придерживаться предвзятых взглядов в освещении новостей.
Автор – Hassan Mujtaba
