向右滑动:上一篇 向左滑动:下一篇 我知道了
广告

HBM蓬勃发展,HMC也还活得好好的!

时间:2020-03-17 作者:Gary Hilson 阅读:
HMC与HBM之间的竞争,就像是Beta和VHS时代的规格对峙战。不过,其间的一个明显区别在于:HMC还活得好好的!

混合内存立方体(HMC)与高带宽内存(HBM)之间的竞争,乍看之下就像反映着Beta和VHS时代的规格对峙战。不过,这两大领域之间的一个明显区别在于:HMC还活得好好的!177EETC-电子工程专辑

HMC使用一种称为“硅穿孔”(TSV)的垂直管道途径,以电气连接单个芯片的堆栈,让高性能逻辑与DRAM芯片结合在一起,从而使内存模块的结构就像立方体一样,而不是平放在主板上。相较于DDR技术,HMC架构能以较低功耗实现更高的性能。177EETC-电子工程专辑

这项技术的发展是以混合内存立方体联盟(Hybrid Memory Cube Consortium;HMCC)为主导,成员包括主要的内存制造商,如美光(Micron)、海力士(SK Hynix)和三星(Samsung),以及像是Altera、Arm、IBM、微软(Microsoft)、Open-Silicon和赛灵思(Xilinx)等开发商。177EETC-电子工程专辑

然而,尽管英特尔(Intel)、Altera和Xilinx等供货商已经将HMC技术整合于其产品和架构中,但HMC的发展一直未能像HBM那样真正地起飞,甚至都已经发展到3.0版了。其他像是一些先进的高性能运算和数据科学应用,包括巨型电波望远镜数组计划SKA以及富士通(Fujitsu)等公司的高性能运算(HPC)解决方案等,也导入了这一技术规格。177EETC-电子工程专辑

美光科技就是最早并强力支持该技术的业者之一。美光先进运算解决方案副总裁Steve Pawlowski说,该公司目前销售搭载HMC 2.0的FPGA模块,但相较于恪遵HMC协议,其关注重点更在于该架构如何满足特定用例对于高带宽内存的需求,包括人工智能(AI)¬¬——这是最初在构想HMC时还未真正存在的应用。Pawlowski:“哪些应用能让我们取得以低功耗实现极高带宽的最大优势?同时又能为客户提供更具成本效益的封装解决方案?”177EETC-电子工程专辑

Pawlowski表示,美光科技持续进行其‘pathfinding programs’研发计划来探索HMC的潜力,而不只是对于最初规格的更新,同时还将推动其他高带宽内存技术的进展——包括扩展GDDR到传统绘图市场之外和极端性能等应用,以及后来居上而使HMC黯然失色的HBM技术。177EETC-电子工程专辑

Pawlowski说,从性能的角度来看,HMC当然是不错的解决方案,但是客户也期待更大的容量支持。因此,“在带宽与容量的权衡时可能会稍偏向于容量。”177EETC-电子工程专辑

然而,新兴的AI工作负载更着重于带宽,因此,HMC架构在这方面更具有发展潜力。177EETC-电子工程专辑

同时,美光并利用其主机内存缓冲(HMB)功能,推出兼容于JEDEC标准的产品。其HBM2E产品组合目前处于工程样本阶段,提供包括8GB和16GB产品选择;此外,该公司还致力于在参考平台上验证其HBM2E。177EETC-电子工程专辑

由于三星等公司的努力,HBM在过去几年来逐渐展现稳步成长。例如三星最近发布了称为‘ Flashbolt’的第三代16GB HBM2E,在HBM2E封装上的缓冲芯片顶部垂直堆栈8层10nm级(1y) 16Gb DRAM芯片,使其前一代的‘ Aquabolt’容量提高了一倍。其HBM2E封装以40,000多个TSV微凸块排列方式互连,同时提供3.2Gbps的数据传输速度,每堆栈内存带宽为410Gbps。177EETC-电子工程专辑

作为一项开放标准,HBM持续进展以满足高带宽的需求。例如三星最近宣布其最新HBM2E,称为‘ Flashbolt’。177EETC-电子工程专辑
(来源:Samsung)
177EETC-电子工程专辑

三星半导体高速内存资深营销经理Tien Shiah表示,HBM2E非常适于HPC和先进的绘图系统,以及AI驱动的数据分析。“HBM显然已经成为AI的首选内存。”他说,部份原因在于HBM已经是业界标准,而HMC尚未成为标准,还需要IP等合作伙伴来共同发展生态系统。即使这两种技术都使用TSV,但其关键的技术差异之一在于HMC使用串行接口,而HBM则使用并行接口。177EETC-电子工程专辑

由于HMC并不是开放标准,该技术可能会有不一样的专有应用风格。Objective Analysis首席分析师Jim Handy表示,HBM则是开放标准,任何人都可用于开发产品,而且也开始在超大规模业者与AI应用中探索更多需求,而不仅仅是最初的HPC和高阶绘图系统。“HBM带来了比DDR更高速的连接方式。”177EETC-电子工程专辑

而让HMC和HBM高阶内存得以实现的关键在于采用了TSV,但这一技术也使得制造成本大幅增加。Handy说,即使AI和超大规模业者开启了HBM需求之门,相对而言仍算是小量制造。“这并不至于让您期待大量普及,因为它仍然是一种价格非常昂贵的解决方案。”177EETC-电子工程专辑

Shiah还表示,HBM将永远都会是高价类的内存,因为它的制造成本更高。 “但是随着量更大以及更多应用导入,我认为还是有机会看到规模经济。”177EETC-电子工程专辑

三星自2016年推出Flarebolt迭代以及接着在2018年推出第二代HBM2——即Aquabolt以来,一直在稳定地逐步改善其HBM产品。Shiah说:“以我们最新的HBM2E产品来看,其速度基本上可以提高到75%,并较上一代产品的容量增加了1倍。”此外,HBM可说是目前最快的DRAM形式,对于为AI和机器学习应用寻找理想解决方案的客户而言极具吸引力。此外,自动驾驶应用也着眼于导入这项技术,以支持所需的实时决策。177EETC-电子工程专辑

尽管有许多新兴内存一直在探索新的用例,但是没有什么比DRAM更快的了,即使是3D Xpoint¬¬——如今它可以作为Intel Optane DIMM来使用,即DRAM一般使用方式。Shiah说:“无疑地,HBM的带宽吞吐量是无与伦比的。”177EETC-电子工程专辑

因此,HMC看起来还活得好好的,而且对于最初构思HMC时并不存在的应用而言,如今的HMC架构可能更具意义。Pawlowski表示,HMC可说是超前其时代发展的卓越技术典范,但还需要建立生态系统才能使其被广泛采用。177EETC-电子工程专辑

编译:Susan Hong   责编:Yvonne Geng177EETC-电子工程专辑

(参考原文:HBM Flourishes, But HMC Lives,by Gary Hilson)177EETC-电子工程专辑

本文为EET电子工程专辑 原创文章,禁止转载。请尊重知识产权,违者本司保留追究责任的权利。
Gary Hilson
EE Times特约编辑。Gary Hilson是一位自由撰稿人和编辑,曾为北美地区的印刷和电子出版物撰写过大量稿件。 他感兴趣的领域包括软件、企业级和网络技术、基础研究和教育市场,以及可持续交通系统和社会新闻。 他的文章发表于Network Computing,InformationWeek,Computing Canada,Computer Dealer News,Toronto Business Times,Strategy Magazine和Ottawa Citizen。
您可能感兴趣的文章
  • 苹果AirPods和TWS耳机市场火爆,国产芯片厂商机会何在? 苹果的AirPods“小创新”带来大收益,安卓系TWS市场也即将爆发。那么哪些国产芯片厂商将会从中受益?本文从TWS耳机产业链关键零部件及涉及到的厂商一一分析。
  • 传紫光存储解散NAND部门,员工或分流或走人 3月18日,有行业媒体传出消息,称紫光旗下的紫光存储解散,相关人员要合并到长江存储中,没被选中的则会被裁员。随后这两家公司分别发表声明,辟谣相关报道,称只是业务调整,未来随着长江存储3D NAND稳步量产,紫光存储NAND相关业务将逐步转移到长江存储……
  • 西安三星半导体顶住疫情,二期投产 据韩联社报道,三星电子在疫情下如期启动了位于中国西安的半导体二期厂房生产线。三星(中国)半导体有限公司副总裁池贤基在上市仪式上表示,尽管因为疫情,2月遇到了物流不畅、原材料供应困难、人力不足等问题,但陕西省、西安市政府和企业共同努力下……
  • 持续演进传统存储器,还是给新技术一个机会? 预计到2029年,新兴内存市场可望创造200亿美元的合并收入。其中,PCRAM由于价格低于DRAM,可望在2029年前成长至160亿美元的市场规模。同时,独立型MRAM和STT-MRAM(基于自旋转移力矩的MRAM)的收入将接近40亿美元,或超过2018年MRAM收入的170倍。 面对这样的诱惑,各路厂商是如何抉择的——在传统存储器上持续演进,还是给新技术一个改朝换代的机会?
  • 三星华城内存工厂发生火灾,主营高端DRAM和NAND 3月8日晚间11点20分,三星电子位于韩国首尔南部、京畿道华城市半月洞的半导体工厂废水处理厂发生火灾。当地居民称,大火的黑烟覆盖了周边地区,2个半小时后被扑灭,幸运的是目前未有伤亡报告……
  • 关键任务应用需要主动感知故障的存储器 针对故障零容忍的关键任务应用,具有嵌入式功能的安全存储器将彻底改变高可靠性和高安全性系统的设计方式。
相关推荐
    广告
    近期热点
    广告
    广告
    广告
    可能感兴趣的话题
    广告