Imec presenta una memoria de alta densidad para integrar en GPU
El instituto de investigación Imec muestra en el evento IEDM un prototipo de memoria HBM que se fabrica directamente sobre el sustrato de silicio de un procesador gráfico. Este enfoque, llamado HBM on GPU, busca eliminar el interposer de silicio que actualmente actúa como puente entre la GPU y los módulos de memoria apilados. Al fabricar las pilas de memoria HBM directamente sobre el área periférica del chip lógico, se reduce drásticamente la distancia que deben recorrer las señales. Esto permite aumentar el ancho de banda y reducir el consumo de energía, dos factores críticos para la inteligencia artificial y la computación de alto rendimiento.
La tecnología 3D SoIC de TSMC como base
El prototipo se basa en la tecnología de integración 3D SoIC de TSMC. Imec ha diseñado un chip de prueba que conecta un die lógico fabricado en un nodo N3 de 3 nanómetros con cuatro dies de memoria DRAM apilados. La conexión se logra mediante microbumps de cobre de un tamaño extremadamente reducido, de solo 6 micrómetros de altura. Este proceso de unión híbrida permite densidades de interconexión muy altas, superiores a 10.000 conexiones por milímetro cuadrado. La estructura resultante es más compacta y promete ser más eficiente que las soluciones HBM actuales que usan un interposer pasivo.
Ventajas y desafíos de la integración directa
Integrar la memoria directamente sobre el sustrato del procesador gráfico simplifica el diseño del sistema y reduce la complejidad del empaquetado. Al acortar las rutas de interconexión, se atenúan menos las señales y se necesita menos energía para transmitir los datos. Esto es crucial para sistemas que manejan grandes modelos de IA. Sin embargo, el proceso de fabricación es más complejo y requiere alinear con gran precisión los diferentes dies durante el apilamiento. Además, el calor generado por la GPU y la memoria en un mismo paquete supone un reto de gestión térmica que debe resolverse para garantizar la fiabilidad a largo plazo.
La industria observa con atención, pues si esta tecnología madura, podría cambiar cómo se diseñan los aceleradores de IA. Aunque por ahora es un prototipo de investigación, plantea un futuro donde la memoria y la lógica estén más unidas que nunca. Solo queda esperar a ver quién logra domar primero el calor que generará esta unión tan íntima.
