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三星HBM內(nèi)存新展望:定制版減I/O占地,基礎(chǔ)芯片直嵌加速器提升能效

   發(fā)布時(shí)間:2025-03-17 11:17 作者:江紫萱

在最新的技術(shù)前沿探索中,三星電子的代表Song Jai-hyuk于IEEE ISSCC 2025全體會(huì)議上,對(duì)HBM內(nèi)存的未來發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了深入剖析。他提出了兩項(xiàng)創(chuàng)新思路:一是通過定制版本減少I/O面積占用,二是在基礎(chǔ)芯片中直接整合加速器單元。

關(guān)于定制HBM內(nèi)存,Song指出,現(xiàn)有的HBM內(nèi)存架構(gòu)在xPU處理器與HBM基礎(chǔ)裸片之間,依賴數(shù)以千計(jì)的PHY I/O進(jìn)行連接。而定制版本則采用更為高效的D2D(裸片對(duì)裸片)互聯(lián)技術(shù)。這一改進(jìn)不僅縮短了芯片間的距離,還大幅減少了I/O數(shù)量,從而實(shí)現(xiàn)了更高的能效。D2D互聯(lián)在面積占用上的優(yōu)勢(shì),為xPU和Base Die提供了更多空間來集成先進(jìn)的芯片IP。

值得注意的是,在定制HBM架構(gòu)中,LPDDR控制器/PHY和HBM控制器從xPU芯片中移出,被整合到了HBM Base Die中。這一變動(dòng)進(jìn)一步簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu),提升了整體性能。

除了定制HBM內(nèi)存外,Song還展望了3D集成HBM內(nèi)存的未來。目前,HBM內(nèi)存與處理器主要采用2.5D封裝技術(shù),但這一技術(shù)導(dǎo)致了大量功耗浪費(fèi)在數(shù)據(jù)搬運(yùn)過程中。為了克服這一局限,未來的HBM內(nèi)存有望采用3D集成形式。

在3D集成HBM內(nèi)存中,加速器單元將被直接內(nèi)置于基礎(chǔ)芯片中,并通過TSV(硅通孔)技術(shù)與DRAM芯片實(shí)現(xiàn)直連。這一設(shè)計(jì)徹底摒棄了復(fù)雜的中介層,極大地提高了數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪苄А_@一創(chuàng)新不僅有望解決當(dāng)前HBM內(nèi)存面臨的功耗問題,還將為未來的高性能計(jì)算領(lǐng)域開辟新的道路。

 
 
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