اینتل با حافظه XBM به رقابت با HBM4 می‌رود؛ سرعت ۳۲GT/s و قیمت کمتر

الینا علیمحمدی
آخرین بروز رسانی: 16 تیر 1405
بدون دیدگاه
3 دقیقه زمان مطالعه

اینتل با انتشار یک پتنت جدید، از معماری حافظه‌ای تازه‌ای با نام XBM پرده برداشته است. اطلاعات این پتنت نشان می‌دهد که اینتل XBM را با هدف ارائه پهنای باند بالاتر، چگالی بیشتر و هزینه تولید پایین‌تر نسبت به HBM4 طراحی کرده است.

 

در سال‌های اخیر، حافظه‌های HBM به استاندارد اصلی شتاب‌دهنده‌های هوش مصنوعی تبدیل شده‌اند. اما قیمت بالا، مصرف انرژی و محدودیت ظرفیت تولید باعث شده شرکت‌ها به گزینه‌های جایگزین مانند LPDDR نیز روی بیاورند. هرچند LPDDR از نظر مصرف انرژی و ظرفیت مزایایی دارد، اما پهنای باند آن برای بسیاری از بارهای کاری هوش مصنوعی کافی نیست.

 
 

تلاش دوباره اینتل برای ورود به بازار حافظه‌های پیشرفته

اینتل پیش‌تر نیز با پروژه‌هایی مانند Hybrid Memory Cube (HMC) و MCDRAM تلاش کرده بود جایگاه خود را در بازار حافظه‌های پرسرعت تثبیت کند. اما این محصولات هرگز به موفقیت تجاری قابل توجهی دست پیدا نکردند. اکنون به نظر می‌رسد این شرکت با معرفی XBM و همچنین فناوری ZAM (Z-Angle Memory)، برنامه‌ای تازه برای بازگشت به بازار DRAM دارد.

معماری جدید با ترانزیستورهای BEOL

طبق پتنت منتشرشده، XBM (Extreme Bandwidth Memory) از معماری متفاوتی نسبت به حافظه‌های DRAM مرسوم استفاده می‌کند. در این طراحی، هر تراشه حافظه از ساختار 1T1C (یک ترانزیستور و یک خازن) برای ساخت سلول‌های حافظه بهره می‌برد.

 

این رویکرد چند مزیت مهم به همراه دارد. از جمله آنها می‌توان به استفاده بهتر از مساحت تراشه، امکان افزایش تراکم اتصالات عمودی TSV بین لایه‌های حافظه، پهنای باند بیشتر و در نهایت افزایش چگالی حافظه نام برد.

سرعت ۳۲ گیگاترنسفر بر ثانیه با طراحی ماژولار

در این معماری، یک بلوک ورودی/خروجی (I/O) مبتنی بر UCIe، بلوک‌های DRAM را با سرعت 32GT/s به پردازنده متصل می‌کند. هر تراشه حافظه XBM ظرفیتی بین ۰.۵ تا ۵ گیگابایت دارد. زیرلایه پایه (Base Die) نیز ارتباطات ورودی و خروجی را مدیریت می‌کند.

هر زیرکانال (Sub-channel) شامل ۱۲ بلوک داده (Datablock) است. یک پشته ۸ لایه‌ای تا ۹۶ بلوک داده را در خود جای می‌دهد. هر کانال نیز با فرکانس ۲ گیگاهرتز کار می‌کند.

 

انعطاف‌پذیری در طراحی بسته‌بندی

یکی از ویژگی‌های مهم XBM، امکان استفاده از آن در انواع مختلف بسته‌بندی تراشه است. این شامل Memory-on-Package (MoP) نیز می‌شود. این موضوع می‌تواند به تولید تراشه‌هایی با ابعاد کوچک‌تر، ظرفیت بیشتر و پهنای باند بالاتر کمک کند.

سایر قابلیت‌های معماری XBM:

  • طراحی زیرکانال‌ها و مسیرهای TSV برای بهبود انتقال داده

  • ارتباطات پرسرعت High Bandwidth Interconnect (HBI) در هر دو سمت پشته حافظه

  • پشتیبانی از تست داخلی (BIST)، افزونگی (Redundancy) و مکانیزم‌های تعمیر خودکار

  • امکان استفاده از لایه پایه (Base Die) یا حذف آن و توزیع مدارهای منطق کنترلی میان لایه‌های حافظه

هدف: عبور از محدودیت‌های HBM

به گفته اینتل XBM طوری طراحی شده که ابعاد مشابه HBM4 را حفظ کند و  محدودیت‌های این فناوری را کاهش دهد. از جمله این محدودیت‌ها می‌توان به فضای اشغال‌شده توسط TSVها، پیچیدگی مسیرهای ارتباطی و مصرف انرژی اشاره کرد. همچنین استفاده از ترانزیستورهای BEOL و افزایش تعداد زیرکانال‌های موازی می‌تواند پهنای باند کلی حافظه را به شکل محسوسی افزایش دهد.

اگرچه در متن پتنت هیچ عدد رسمی درباره پهنای باند نهایی یا ظرفیت کل حافظه ارائه نشده است، برخی تحلیل‌ها احتمال می‌دهند XBM بتواند در مقایسه با نسل‌های فعلی HBM تا دو برابر عملکرد بهتری ارائه دهد.

زمان عرضه به این زودی‌ها نیست

تازه ثبت شدن پتنت این فناوری نشان می‌دهد XBM هنوز در مراحل ابتدایی توسعه قرار دارد. انتظار نمی‌رود پیش از اوایل دهه ۲۰۳۰ وارد فاز تجاری شود. اما اگر اینتل وعده‌های داده شده در این پتنت را عملی کند، XBM می‌تواند در سال‌های آینده به یکی از مهم‌ترین رقبای HBM4 در بازار پردازنده‌های هوش مصنوعی و شتاب‌دهنده‌های نسل بعد تبدیل شود. بازار نیز به حافظه‌های پرسرعت نیاز دارد و این نیاز همچنان با سرعت زیادی در حال افزایش است.

بدون دیدگاه
اشتراک گذاری
اشتراک‌گذاری
با استفاده از روش‌های زیر می‌توانید این صفحه را با دوستان خود به اشتراک بگذارید.
کپی لینک