stringtranslate.com

Cubo de memoria híbrido

Hybrid Memory Cube ( HMC ) es una interfaz de memoria de acceso aleatorio (RAM) de computadora de alto rendimiento para memoria DRAM apilada basada en silicio (TSV). HMC compite con la interfaz rival incompatible High Bandwidth Memory (HBM).

Descripción general

Hybrid Memory Cube fue desarrollado conjuntamente por Samsung Electronics y Micron Technology en 2011, [1] y anunciado por Micron en septiembre de 2011. [2] Prometía una mejora de velocidad 15 veces mayor que DDR3 . [3] El Hybrid Memory Cube Consortium (HMCC) está respaldado por varias empresas de tecnología importantes, incluidas Samsung , Micron Technology , Open-Silicon , ARM , HP (desde retirado), Microsoft (desde retirado), Altera (adquirida por Intel a finales de 2015). ) y Xilinx . [4] [5] Micron, aunque continúa apoyando a HMCC, está descontinuando el producto HMC [6] en 2018 cuando no logró la adopción en el mercado.

HMC combina vías a través de silicio (TSV) y microbumps para conectar múltiples matrices (actualmente de 4 a 8) de matrices de celdas de memoria una encima de otra. [7] El controlador de memoria está integrado como una matriz separada. [2]

HMC utiliza celdas DRAM estándar pero tiene más bancos de datos que la memoria DRAM clásica del mismo tamaño. La interfaz HMC es incompatible con DDR n actual ( DDR2 o DDR3 ) y con implementaciones de memoria de alto ancho de banda de la competencia . [8]

La tecnología HMC ganó el premio a la Mejor Nueva Tecnología de The Linley Group (editor de la revista Microprocessor Report ) en 2011. [9] [10]

La primera especificación pública, HMC 1.0, se publicó en abril de 2013. [11] Según ella, la HMC utiliza enlaces seriales diferenciales full-duplex de 16 u 8 carriles (tamaño medio), y cada carril tiene 10, 12,5 o SerDes de 15 Gbit /s . [12] Cada paquete HMC se denomina cubo y se pueden encadenar en una red de hasta 8 cubos con enlaces de cubo a cubo y algunos cubos utilizan sus enlaces como enlaces de paso. [13] Un paquete de cubo típico con 4 enlaces tiene 896 pines BGA y un tamaño de 31 × 31 × 3,8 milímetros. [14]

El ancho de banda bruto típico de un único enlace de 16 carriles con señalización de 10 Gbit/s implica un ancho de banda total de los 16 carriles de 40 GB /s (20 GB/s de transmisión y 20 GB/s de recepción); Se planean cubos con 4 y 8 enlaces, aunque la especificación HMC 1.0 limita la velocidad del enlace a 10 Gbit/s en el caso de 8 enlaces. Por lo tanto, un cubo de 4 enlaces puede alcanzar un ancho de banda de memoria de 240 GB/s (120 GB/s en cada dirección usando SerDes de 15 Gbit/s), mientras que un cubo de 8 enlaces puede alcanzar un ancho de banda de 320 GB/s (160 GB/s en cada dirección). utilizando SerDes de 10 Gbit/s). [15] La utilización efectiva del ancho de banda de la memoria varía del 33% al 50% para los paquetes más pequeños de 32 bytes; y del 45% al ​​85% para paquetes de 128 bytes. [7]

Como se informó en la conferencia HotChips 23 en 2011, la primera generación de cubos de demostración HMC con cuatro matrices de memoria DRAM de 50 nm y una matriz lógica de 90 nm con una capacidad total de 512 MB y un tamaño de 27 × 27 mm tenía un consumo de energía de 11 W y era alimentado con 1,2 V. [7]

Micron envió muestras de ingeniería de chips de memoria HMC de segunda generación en septiembre de 2013. [3] Las muestras de HMC de 2 GB (pila de 4 módulos de memoria, cada uno de 4 Gbit) están empaquetadas en un paquete de 31 × 31 mm y tienen 4 enlaces HMC. Otras muestras de 2013 tienen solo dos enlaces HMC y un paquete más pequeño: 16×19,5 mm. [dieciséis]

La segunda versión de la especificación HMC fue publicada el 18 de noviembre de 2014 por HMCC. [17] HMC2 ofrece una variedad de velocidades SerDes que van desde 12,5 Gbit/s a 30 Gbit/s, lo que produce un ancho de banda de enlace agregado de 480 GB/s (240 GB/s en cada dirección), aunque solo promete un ancho de banda DRAM total de 320 GB/seg. [18] Un paquete puede tener 2 o 4 enlaces (en comparación con los 4 u 8 en HMC1), y se agrega una opción de un cuarto de ancho usando 4 carriles.

El primer procesador que utilizó HMC fue el Fujitsu SPARC64 XIfx , [19] que se utiliza en la supercomputadora Fujitsu PRIMEHPC FX100 presentada en 2015.

Wide I/O y Wide I/O 2 de JEDEC se consideran las contrapartes informáticas móviles del HMC orientado a escritorio/servidor, ya que ambos involucran pilas de troqueles 3D. [20]

En agosto de 2018, Micron anunció que se alejaría de HMC para buscar tecnologías de memoria de alto rendimiento competitivas, como GDDR6 y HBM . [21]

Ver también

Referencias

  1. ^ Kada, Morihiro (2015). "Historia de la investigación y el desarrollo de la tecnología de integración tridimensional" (PDF) . Integración tridimensional de semiconductores: procesamiento, materiales y aplicaciones . Saltador. págs. 15-6. ISBN 9783319186757. Archivado desde el original (PDF) el 23 de octubre de 2021 . Consultado el 19 de julio de 2019 .
  2. ^ ab Micron reinventa la memoria DRAM, Linley Group, Jag Bolaria, 12 de septiembre de 2011
  3. ^ ab Mearian, Lucas (25 de septiembre de 2013). "Micron envía un cubo de memoria híbrido que aumenta la DRAM 15 veces". computerworld.com . Mundo de la informática . Consultado el 4 de noviembre de 2014 .
  4. ^ Microsoft respalda la tecnología Hybrid Memory Cube // por Gareth Halfacree, bit-tech, 9 de mayo de 2012
  5. ^ "Acerca de nosotros". Consorcio de cubos de memoria híbrida . Archivado desde el original el 10 de octubre de 2011 . Consultado el 10 de octubre de 2011 .
  6. ^ "Preguntas frecuentes". www.micron.com . Consultado el 5 de diciembre de 2018 .
  7. ^ Cubo de memoria híbrido abc (HMC), J. Thomas Pawlowski (Micron) // HotChips 23
  8. ^ Memoria para exaescala y ... El nuevo componente de memoria de Micron se llama HMC: Hybrid Memory Cube Archivado el 17 de abril de 2012 en Wayback Machine por Dave Resnick (Sandia National Laboratories) // 2011 Taller sobre arquitecturas I: exaescala y más allá, 8 de julio de 2011
  9. ^ Los cubos de memoria híbridos de Micron ganan un premio tecnológico // por Gareth Halfacree, bit-tech, 27 de enero de 2012
  10. ^ Mejor tecnología de procesador de 2011 // The Linley Group, Tom Halfhill, 23 de enero de 2012
  11. ^ Hybrid Memory Cube recibe sus especificaciones terminadas y promete hasta 320 GB por segundo Por Jon Fingas // Engadget, 3 de abril de 2013
  12. ^ Especificación HMC 1.0, Capítulo "1 Arquitectura HMC"
  13. ^ Especificación HMC 1.0, capítulo "5 Encadenamiento"
  14. ^ Especificación HMC 1.0, Capítulo "19 Paquetes para dispositivos HMC-15G-SR"
  15. ^ "Especificación 1.0 del cubo de memoria híbrido" (PDF) . Consorcio HMC. 1 de enero de 2013. Archivado desde el original (PDF) el 13 de mayo de 2013 . Consultado el 10 de agosto de 2016 .
  16. ^ Hruska, Joel (25 de septiembre de 2013). "Comienza a distribuirse el Hybrid Memory Cube de 160 GB/s de RAM: ¿Es esta la tecnología que finalmente acaba con la RAM DDR?". Tecnología extrema . Tecnología extrema . Consultado el 27 de septiembre de 2013 .
  17. ^ Hybrid Memory Cube Consortium avanza en el rendimiento del cubo de memoria híbrida y la adopción de la industria con el lanzamiento de una nueva especificación Archivado el 1 de agosto de 2016 en Wayback Machine , 18 de noviembre de 2014
  18. ^ "Especificación 2.1 del cubo de memoria híbrido" (PDF) . Consorcio HMC. 5 de noviembre de 2015. Archivado desde el original (PDF) el 9 de enero de 2016 . Consultado el 10 de agosto de 2016 .
  19. ^ Halfhill, Tom R. (22 de septiembre de 2014). "Sparc64 XIfx utiliza cubos de memoria". Informe del microprocesador .
  20. ^ Goering, Richard (6 de agosto de 2013). "Wide I/O 2, Hybrid Memory Cube (HMC): los modelos de memoria avanzan en los estándares 3D-IC". cadencia.com . Sistemas de diseño de cadencia . Consultado el 8 de diciembre de 2014 .
  21. ^ "Micron anuncia un cambio en la estrategia de la hoja de ruta de la memoria de alto rendimiento".

enlaces externos