하이브리드 메모리 큐브

Hybrid Memory Cube

하이브리드 메모리 큐브(HMC)는 호환성이 없는 경쟁 인터페이스인 HBM(High Bandwidth Memory)과 경쟁하는 스루실리콘 비아스(TSV) 기반 스택 DRAM 메모리를 위한 고성능 컴퓨터 랜덤 액세스 메모리(RAM) 인터페이스다.

개요

하이브리드 메모리 큐브는 2011년 삼성전자와 마이크론 테크놀로지가 공동 개발했고,[1] 2011년 9월 마이크론이 발표했다.[2]DDR3보다 15배 빠른 속도 향상을 약속했다.[3]하이브리드메모리큐브 컨소시엄(HMCC)은 삼성, 마이크론테크놀로지, 오픈실리콘, ARM, HP(철회 이후), 마이크로소프트(철회 이후), 알테라(2015년 말 인텔 인수), 시린크스 등 몇몇 주요 기술기업이 후원하고 있다.[4][5]마이크론은 HMCC를 계속 지원하면서도 시장 채택이 무산된 2018년 HMC 제품을 단종하고 있다.null

HMC는 스루실리콘 비아스(TSV)와 마이크로볼프를 결합해 메모리 셀 배열에 의한 복수의 다이(현재 4~8개)를 서로 연결한다.[7]메모리 컨트롤러는 별도의 다이로 통합된다.[2]null

HMC는 표준 D램 셀을 사용하지만 같은 크기의 기존 D램 메모리보다 데이터 뱅크가 많다.HMC 인터페이스는 현재의 DDRn(DDR2 또는 DDR3) 및 경쟁사의 High Bandwidth Memory 구현과 호환되지 않는다.[8]null

HMC 기술은 2011년 더 린리 그룹(마이크로프로세서 리포트 매거진 발행인)으로부터 최우수 신기술상을 수상했다.[9][10]null

첫 번째 공개 사양인 HMC 1.0은 2013년 4월에 발표되었다.[11]이에 따르면 HMC는 16차선 또는 8차선(반사이즈) 풀듀플렉스 차동 시리얼 링크를 사용하고 있으며, 각 차선은 10, 12.5, 15Gbit/s SerDes가 있다.[12]각각의 HMC 패키지는 큐브라는 이름이 붙으며, 큐브 대 큐브 링크로 최대 8 큐브까지 연결된 네트워크에 연결될 수 있으며, 일부 큐브는 패스스루 링크로 연결된다.[13]4개의 링크가 있는 일반적인 큐브 패키지는 896개의 BGA 핀과 31×31×3.8 밀리미터 크기의 핀을 가지고 있다.[14]null

10 Gbit/s 신호 전달이 가능한 단일 16차선 링크의 일반적인 원시 대역폭은 40 GB/s의 총 16차선 대역폭(20 GB/s 전송 및 20 GB/s 수신)을 의미한다. 8 링크 케이스에서 HMC 1.0 사양으로 링크 속도를 10 Gbit/s로 제한하지만 4 및 8개의 링크가 있는 큐브는 계획되어 있다.따라서 4링크 큐브는 240GB/s 메모리 대역폭(15Gbit/s SerDes 사용 시 각 방향 120GB/s)에 도달할 수 있고, 8링크 큐브는 320GB/s 대역폭(10Gbit/s SerDes 사용 시 각 방향 160GB/s)에 도달할 수 있다.[15]유효 메모리 대역폭 활용도는 32바이트의 최소 패킷에 대해 33%에서 50%까지 다양하며 128바이트 패킷에 대해서는 45%에서 85%까지 다양하다.[7]null

2011년 HotChips 23 컨퍼런스에서 보고된 바와 같이 50nm DRAM 메모리 4개를 갖춘 1세대 HMC 시연 큐브는 다이하고, 총 용량 512MB, 크기 27×27mm의 90nm 로직 다이 1대는 전력 소비량이 11W로, 1.2V로 구동되었다.[7]

2세대 HMC 메모리 칩의 엔지니어링 샘플은 마이크론이 2013년 9월 출하했다.[3]2 GB HMC(4개의 메모리 다이 스택, 각 4 Gbit) 샘플은 31×31 mm 패키지에 포장되어 있으며 4개의 HMC 링크가 있다.2013년도의 다른 샘플은 두 개의 HMC 링크와 16×19.5 mm의 작은 패키지만 가지고 있다.[16]null

HMC 규격의 두 번째 버전은 2014년 11월 18일에 HMCC에 의해 발표되었다.[17] HMC2는 12.5 Gbit/s에서 30 Gbit/s까지의 다양한 SerDes 속도를 제공하며, 총 DRAM 대역폭은 320 GB/s에 불과하지만, 총 링크 대역폭은 480 GB/s(각 방향 240 GB/s)이다.[18]패키지에는 2개 또는 4개의 링크가 있을 수 있으며(HMC1의 4개 또는 8개에서 감소), 4차선을 사용하여 1/4 폭의 옵션이 추가된다.null

HMC를 처음 사용한 프로세서는 2015년 도입된 후지쯔 PRIMHPC [19]FX100 슈퍼컴퓨터에 사용되는 후지쯔 SPARC64 XIfx이다.null

JEDEC의 Wide I/O와 Wide I/O 2는 모두 3D 다이 스택을 포함하는 데스크톱/서버 지향 HMC의 모바일 컴퓨팅 파트너로 간주된다.[20]null

마이크론은 2018년 8월 HMC에서 벗어나 GDDR6, HBM 등 경쟁사의 고성능 메모리 기술을 추진하겠다고 발표했다.[21]null

참고 항목

참조

  1. ^ Kada, Morihiro (2015). "Research and Development History of Three-Dimensional Integration Technology" (PDF). Three-Dimensional Integration of Semiconductors: Processing, Materials, and Applications. Springer. pp. 15–6. ISBN 9783319186757.
  2. ^ a b Micron, Linley Group, Jag Bolaria, 2011년 9월 12일 D램 메모리 재매개
  3. ^ a b Mearian, Lucas (25 September 2013). "Micron ships Hybrid Memory Cube that boosts DRAM 15X". computerworld.com. Computerworld. Retrieved 4 November 2014.
  4. ^ Microsoft 백업 하이브리드 메모리 큐브 기술 // By Gareth Halpacree, 비트 기술, 2012년 5월 9일
  5. ^ "About Us". Hybrid Memory Cube Consortium. Archived from the original on 10 October 2011. Retrieved 10 October 2011.
  6. ^ "FAQs". www.micron.com. Retrieved 5 December 2018.
  7. ^ a b c 하이브리드 메모리 큐브(HMC), J. Thomas Pawlowski(Micron) // HotChips 23
  8. ^ Exascale 및 ...용 메모리 Micron의 새로운 메모리 구성요소는 Dave Resnick (Sandia National Laboratories) // 2011년 아키텍처 I: Exascale and Beyond, 2011년 7월 8일 Wayback Machine에 보관된 HMC: Hybrid Memory Cube라고 불린다.
  9. ^ 2012년 1월 27일, Gareth Halpacree, 비트 테크놀로지로부터 Micron의 하이브리드 메모리 큐브 상 // 수상
  10. ^ 2011년 최고의 프로세서 기술 // 2012년 1월 23일 Tom Halfhill, Linley Group
  11. ^ 하이브리드 메모리 큐브는 2013년 4월 3일 Jon Pinggas // Engadget에 의해 초당 최대 320GB까지 제공됨
  12. ^ HMC 1.0 규격, "1 HMC 아키텍처" 장
  13. ^ HMC 1.0 사양, "5 체인" 장
  14. ^ HMC 1.0 사양, "HMC-15G-SR 장치용 19개 패키지" 장
  15. ^ "Hybrid Memory Cube Specification 1.0" (PDF). HMC Consortium. 1 January 2013. Archived from the original (PDF) on 13 May 2013. Retrieved 10 August 2016.
  16. ^ Hruska, Joel (25 September 2013). "Hybrid Memory Cube 160GB/sec RAM starts shipping: Is this the technology that finally kills DDR RAM?". Extreme Tech. Retrieved 27 September 2013.
  17. ^ 하이브리드 메모리 큐브 컨소시엄, 새로운 사양 릴리즈와 함께 하이브리드 메모리 큐브 성능 및 업계 채택 개선, 2014년 11월 18일
  18. ^ "Hybrid Memory Cube Specification 2.1" (PDF). HMC Consortium. 5 November 2015. Retrieved 10 August 2016.
  19. ^ 하프힐, 톰 R. (2014년 9월 22일)"Sparc64 XIfx는 메모리 큐브를 사용한다."마이크로프로세서 보고서.
  20. ^ Goering, Richard (6 August 2013). "Wide I/O 2, Hybrid Memory Cube (HMC) – Memory Models Advance 3D-IC Standards". cadence.com. Cadence Design Systems. Retrieved 8 December 2014.
  21. ^ https://www.micron.com/about/blog/2018/august/micron-announces-shift-in-high-performance-memory-roadmap-strategy

외부 링크