p>В последние пару лет полупроводниковая промышленность совершила большой скачок в области технологий производства памяти. Классическая DRAM в том или ином виде с нами уже не один десяток лет, но выход новых устройств, нуждающихся в огромных скоростях передачи данных, вызвал появление на свет совершенно нового типа памяти — HBM. Впервые она была опробована компанией AMD в графическом процессоре Fiji, который стал основой видеокарт Radeon R9 Fury X, Fury и Nano, а также Radeon Pro Duo.

Даже в самой первой инкарнации четыре сборки HBM смогли обеспечить пропускную способность на уровне 512 Гбайт/с, чего сегодня не может даже новейший NVIDIA TITAN X с 384-битной памятью GDDR5X (480 Гбайт/с). Спустя год Samsung удалось в достаточной мере нарастить объёмы производства новой версии многослойной высокоскоростной памяти HBM2, которая нашла своё применение в вычислительных ускорителях NVIDIA Tesla P100. Они уже поставляются на рынок супервычислений и облачных систем начиная со второго квартала текущего года.

Уже становится очевидным, что обычная DRAM хотя и просуществует на рынке достаточно долго, будущее принадлежит многослойной памяти — HBM и другим аналогичным технологиям. К тому же HBM располагается на упаковке рядом с ЦП или ГП и не требует много места, что позволяет сделать системы с её использованием более компактными. Но HBM2 пока новый, дорогой продукт, выпускающийся в недостаточно массовых количествах. Мы знаем, что производство HBM2 Samsung начала в первом квартале этого года, а SK Hynix запаздывает и только собирается начать выпуск своего варианта HBM2 в этом квартале.

На мероприятии Hot Chips 28 обе компании продемонстрировали свои каталоги выпускаемых продуктов и планы на будущее относительно многослойной памяти. Согласно опубликованным слайдам, у HBM2 есть как минимум две альтернативы или ответвления — HBM3 и low cost HBM. Последняя представляет особенный интерес. Эта удешевлённая версия HBM была представлена Samsung как выгодное по цене решение, опережающее HBM1, но несколько уступающее в производительности HBM2. Удешевление достигнуто за счёт уменьшения с 1024 до 512 количества пронизывающих сборку кристаллов TSV — соединений, с помощью которых кристаллы HBM и общаются с внешним миром.

В результате получается память, способная обеспечивать скорость 3 Гбайт/с на контакт и 200 Гбайт/с на сборку против 256 Гбайт/с на сборку у полноценной HBM2. 512-битный интерфейс доступа с двумя или четырьмя сборками означает 1024 или 2048 Мбайт. Samsung утверждает, что она может легко производить такие чипы в массовых количествах и наводнить ими рынок. В то же время, когда HBM2 ещё не успела завоевать рынка, обе компании — Samsung и SK Hynix — уже готовятся к разработке и выпуску следующего поколения многослойной памяти, так называемой xHBM или HBM3. Первое название характерно для Samsung, второе используется SK Hynix.

Характеристики нового стандарта ещё далеки от финализации, но ключевые моменты новой технологии были оглашены. HBM3 обеспечит вдвое более высокую пропускную способность и будет обладать привлекательной ценой. Речь идёт о скоростях порядка 512 Гбайт/с на сборку против 256 Гбайт/с у HBM2. Четыре таких кристалла легко смогут обеспечить пропускную способность на уровне 2 Тбайт/с. Но в работе такие цифры мы увидим нескоро; коллеги с WCCFTech полагают, что речь идёт о видеокартах, которые появятся как минимум после NVIDIA Volta.

Производители памяти продолжают обсуждать такие параметры HBM3, как себестоимость, форм-факторы, энергопотребление и плотность упаковки. Сейчас HBM2 может обеспечить ёмкость до 48 Гбайт, так что с внедрением HBM3 следует ожидать цифр от 64 Гбайт. Но не одной HBM жива индустрия памяти. Как уже было сказано, DRAM ещё долго будет присутствовать на рынке, и компания Micron огласила свои планы в отношении этого типа памяти.

Планируется, что опытные поставки чипов DDR5 DRAM начнутся в 2018 году, а массовое производство таких микросхем (и модулей памяти) развернётся годом позже, в 2019 г. Ключевой особенностью DDR5 в сравнении с DDR4 является вдвое более высокая пропускная способность и напряжение питания, составляющее всего 1,1 вольта. Это означает повышение тактовых частот, а ёмкость будет варьироваться в пределах от 8 до 32 Гбайт. Эквивалентные частоты для DDR5 составят 3200 МГц в начале производства и достигнут значения 6400 МГц по мере того, как выход годных кристаллов будет увеличиваться, а новый стандарт — завоевывать рынок оперативной памяти.

Micron также рассказала о своей альтернативе HBM, многослойной памяти HMC (Hybrid Memory Cube). Компания называет HBM «плохой копией» HMC, поскольку последняя обладает рядом возможностей, недоступных HBM и может состязаться с ней только в пропускной способности. Помимо всего прочего, Micron продолжает активно сотрудничать с Intel в разработке и продвижении энергонезависимой памяти нового поколения 3D XPoint. Подводя итоги, скажем, что ключевыми годами для рынка памяти, основываясь на имеющихся данных, можно назвать 2018-й и 2019-й.

Источник:

Источник: 3DNews