Imec integra memoria HBM direttamente sul substrato di una GPU
Al evento IEDM, il centro di ricerca Imec ha rivelato un progresso che potrebbe ridefinire come si costruiscono gli acceleratori di computazione. Il suo prototipo dimostra la fabbricazione di memoria HBM direttamente sul substrato di silicio di un'unità di elaborazione grafica. Questo metodo, chiamato HBM on GPU, mira a sopprimere il componente intermedio di silicio che oggi collega la GPU ai moduli di memoria impilati. Il risultato è un percorso più corto per i segnali, che potenzia le prestazioni e ottimizza il consumo energetico, due pilastri per l'intelligenza artificiale e il calcolo ad alte prestazioni. 🚀
La base tecnologica: 3D SoIC di TSMC
Questo sviluppo non parte da zero. Si basa sulla tecnologia di integrazione 3D SoIC di TSMC. Per testarla, Imec ha creato un chip di prova che unisce un die logico fabbricato nel nodo 3 nanometri N3 con quattro die di DRAM impilati. La magia avviene nella connessione: utilizzano microbumps di rame con un'altezza minima di soli 6 micrometri. Questo processo di unione ibrida raggiunge una densità di interconnessione enorme, superando le 10.000 connessioni per millimetro quadrato. La struttura finale è più compatta e si profila come più efficiente delle soluzioni HBM convenzionali che dipendono da un interposer passivo.
Caratteristiche chiave del prototipo:- Architettura: Un die logico (GPU) nel nodo N3 connesso a quattro die di memoria DRAM impilati.
- Tecnologia di connessione: Microbumps di rame da 6µm che permettono un'unione ibrida ad alta densità.
- Vantaggio principale: Elimina l'interposer di silicio, semplificando il design e accorciando i percorsi elettrici.
Integrare la memoria direttamente sul substrato del processore grafico semplifica il design del sistema e riduce la complessità dell'imballaggio.
Vantaggi e ostacoli dell'unione diretta
Unire la memoria e la logica sullo stesso substrato porta vantaggi tangibili. Semplificare il design del sistema e ridurre la complessità dell'imballaggio sono i primi. Accorciando drasticamente i percorsi di interconnessione, i segnali si attenuano meno e si necessita di meno