当前位置:首页 > 装机升级 > 内存硬盘 > 技巧
带宽不再是瓶颈 HMC内存技术解析
  • 2013-10-16 12:17:22
  • 类型:原创
  • 来源:电脑报
  • 报纸编辑:王宇
  • 作者:
【电脑报在线】要提升内存性能,传统的做法是通过提升频率、增加通道来实现,但内存带宽时常成为瓶颈。与此同时,智能手机和平板电脑的快速发展也对内存模块的能耗与体积有更高的要求,这些设备都需要内存在容量更大的同时体积更小并且更节能。因此,内存技术到了需进一步革新的时候了,为此,美光、三星开发出了一个全新架构的HMC内存。

高带宽、低功耗,HMC内存的两大卖点
  HMC内存与现有的DRAM内存相比,最大的优点就是超高的带宽。在2011年的英特尔IDF大会上,英特尔与美光公司首次展示了包含4个内存层的HMC内存原型。在主板能够提供相应支持的情况下,它能以128Gbps的速率传输数据,相比于4GB DDR3内存的10.7Gbps有接近12倍的提升。同时与当前DRAM模块中缓慢的并行接口不同,HMC内存在TSV硅穿孔技术的支持下,芯片垂直堆栈与逻辑层之间的带宽高达1Tbps,相比目前最新的DDR3内存11Gbps的传输速度,创新的接口可以确保每个HMC内存模块的性能都在DDR3模块的15倍以上。
  此外,得益于逻辑芯片的智能内存管理技术,HMC内存的能耗优势也相当明显,传输每比特数据的能耗比三星RDIMM内存模块低30%。理论上,HMC内存比目前DDR3内存传输每比特数据的能耗要低70%。此外由于HMC内存的密度增加,且体积变小,所使用的空间只有现今DIMM内存的10%,使得每台机器将可容纳更多的内存。


前景似锦,如何降身价仍是个问题
  尽管美光已经宣布开始出货HMC内存的样品,但这种新产品首先将应用于超级计算机等高性能领域,进入消费级市场那就得等到2015~2016年了。由于HMC内存拥有一个非常紧凑的结构,体积大大减小,功耗较低等优点,未来HMC内存还将应用到智能手机、平板电脑上。
  这一切看似很美,事实上,从HMC内存问世至今,成本便一直是最令人诟病的问题,其引以为豪的TSV硅穿孔技术就是成本居高不下的罪魁祸首。大多数情况下TSV硅穿孔技术都需要打通不同材料层,包括硅材料、IC中各种绝缘或导电的薄膜层,而这里面蚀刻工艺是关键,这对厂商的制程工艺提出了更高的要求。高要求背后,也意味着高成本。采用TSV硅穿孔技术之后,每片晶圆将会增加约100~120美元的成本,这显然是不能满足内存成本效益需求。根据半导体厂商和制造设备厂商的说法,应用TSV硅穿孔技术可接受的成本是每片晶圆50美元,这在目前仍然非常有难度。另外,由于TSV硅穿孔技术牵涉到如执行的位置、钻孔的方式、互连的方法等问题仍未有明确的公开标准。因此,为了使HMC生产有个统一的标准,HMC联盟也随之诞生了。
  HMC联盟是由美光、三星主导、专门针对HMC制订相应的标准的组织。目前包括IBM、微软、ARM、惠普、海力士在内的国际巨头都已经加入了加入到HMC联盟中,开发成员所涉及的领域涵盖芯片、服务器、内存、软件系统等。值得一提的是,英特尔很久以前就与美光有合作开发HMC,但英特尔却并没有加入到HMC联盟中。


HMC联盟成员名单,但是很久以前就与美光有合作开发HMC的英特尔却没加入到这一联盟
本文出自2013-10-14出版的《电脑报》2013年第40期 E.硬件DIY
(网站编辑:pcw2013)


我来说两句(0人参与讨论)
发表给力评论!看新闻,说两句。
匿名 ctrl+enter快捷提交