La planificación de productos DRAM de SK hynix lidera el desarrollo de memorias en la era posterior a HBM3

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En su artículo anterior del EE Times, Sungsoo Ryu y Sunghak Lee, jefe de planificación de productos DRAM de SK hynix y líder técnico de planificación IPM de SK hynix, explicaron cómo HBM3 ayuda a satisfacer demandas de memoria y DRAM más altas. Uniendo fuerzas por segunda vez, Ryu y Lee discuten cómo encajan sus equipos en los planes futuros de SK Hynix.

A pesar del debate en curso sobre la validez de los principios tradicionales, incluida la Ley de Moore y la disparidad de la pared de la memoria, existe un consenso general en el espacio de los semiconductores de que la propuesta de valor de la industria de la memoria a lo largo de los años, en su mayor parte, ha estado bien alineada con los requisitos a nivel del sistema. y ayuda a impulsar el rendimiento del sistema más allá de los límites de rendimiento existentes para aumentar más allá. Con la ayuda de estudios de tecnologías y soluciones avanzadas, la industria del almacenamiento ha profundizado en el reino de lo desconocido, trabajando en sucesivas innovaciones ‘primeras en el mundo’ y ‘mejores en el mundo’ que benefician al sector de TI en su conjunto.

No obstante, cada vez es más claro que el crecimiento en el rendimiento de la memoria, generalmente representado por el ancho de banda de la memoria, está llegando a un punto de inflexión a medida que crecen las dudas sobre la sostenibilidad de las compensaciones esperadas a nivel de memoria a nivel de sistema, como B. Electricidad, calor y gastos generales del área. Esta preocupación se ejemplifica mejor en la industria de HBM, que se encuentra en la parte superior de las jerarquías de rendimiento de sistemas y almacenamiento y es el impulsor tecnológico indiscutible de las aplicaciones de próxima generación, incluida la supercomputación, la computación de alto rendimiento, la conducción autónoma y el aprendizaje automático. Si bien los proveedores de almacenamiento insisten en que ciertos costos de energía, térmicos y de área son inevitables para garantizar el rendimiento de ancho de banda efectivo requerido, los defensores de la industria del sistema en chip (SoC) argumentan que el nivel de compensaciones debe mantenerse al mínimo y deben considerarse presupuestos fijos a nivel del sistema.

Figura 1. Tendencia de compensación entre velocidad y potencia de HBM

Estos puntos de vista contradictorios han alimentado los llamados en ambos lados para un liderazgo de la industria que podría establecer de manera preventiva planes de trabajo tentativos de almacenamiento e hitos tecnológicos como faros para una mejor visibilidad del desarrollo del almacenamiento e impulsar los esfuerzos de la industria para asegurar soluciones innovadoras al cambiar el curso del camino evolutivo tradicional a medios no convencionales para definir nuevas arquitecturas y estándares de almacenamiento. Actualmente, el líder indiscutible de la industria de HBM, SK hynix ha marcado el ritmo de los exitosos lanzamientos de productos de HBM en los últimos años gracias al desarrollo de los primeros HBM2E y HBM3 de su tipo en 2019 y 2021 respectivamente, incluido el reciente anuncio público de entregas de productos HBM3 a NVIDIA.

En este aspecto, la industria espera que SK hynix DRAM Product Planning tome la iniciativa al iniciar colaboraciones y asociaciones de la industria que permitirán futuras entregas de hojas de ruta para memoria de alto ancho de banda alineada con las necesidades de clientes y socios globales basadas en la más rápida y más alta del mundo. Ocupaciones de HBM de desempeño mundial. En respuesta a tales demandas de la industria, SK hynix DRAM Product Planning ha marcado el ritmo para impulsar el ecosistema HBM para ofrecer una nueva línea de productos HBM aproximadamente cada dos años. SK hynix cree que la hoja de ruta preliminar de cadencia de dos años ayudará significativamente a mantener los avances a nivel del sistema y a impulsar las fronteras de rendimiento existentes en función de las aplicaciones de mayor valor.

Para mantener esta estrategia de hoja de ruta a largo plazo y los avances tecnológicos, la planificación de productos DRAM de SK hynix está impulsando esfuerzos tanto internos como externos para impulsar las fronteras establecidas de velocidad, densidad, potencia y área de HBM. Para superar las limitaciones de velocidad, SK hynix evalúa principalmente las ventajas y desventajas de los medios tradicionales de expandir la velocidad de datos por pin y el ancho del bus de E/S más allá de x1024 para un mejor paralelismo de datos y compatibilidad con versiones anteriores; en otras palabras, mayor rendimiento de ancho de banda con compensaciones mínimas. Para cumplir con los requisitos de densidad de almacenamiento más altos para conjuntos de datos y cargas de entrenamiento más grandes, SK hynix está iniciando estudios para expandir el número de pilas de troqueles y la altura de la pila física, y aumentar la densidad de troqueles centrales para una densidad de pila optimizada.

SK hynix también está presionando para mejorar la eficiencia energética (pJ/bit), lo que minimiza el consumo absoluto de energía por expansión de ancho de banda, mediante la evaluación de la arquitectura de memoria y los esquemas operativos desde el nivel más bajo de microarquitectura hasta el concepto más alto de apilado. SK hynix reconoce la importancia de minimizar la dimensión general del chip de memoria debido a las limitaciones físicas del tamaño de la retícula del intercalador existente y otras tecnologías relevantes que admiten tanto la unidad de procesamiento como los cubos HBM, y se esfuerza por cumplir con estas dimensiones físicas existentes. aumentando la cantidad de celdas y funciones, lo que da como resultado saltos en el rendimiento general. La premisa de tales asignaciones se centra en el compromiso de SK hynix con la expansión general del uso de HBM más allá de los sistemas existentes a posibles aplicaciones de próxima generación a través de asociaciones conjuntas y una colaboración abierta con socios del ecosistema.

Figura 2. Factores de rendimiento de HBM

Desafortunadamente, continúa el debate sobre cuáles son los objetivos finales de rendimiento óptimo, cómo garantizar soluciones innovadoras que satisfagan a todas las partes involucradas y cuál sería el toma y daca adecuado. Estas discusiones son inevitables y deben resolverse para que la cadencia de la hoja de ruta de dos años de HBM se convierta en una realidad.

Consciente de la importancia de la colaboración y la comunicación con partes relacionadas para seguir impulsando los esfuerzos de la futura estrategia de hoja de ruta y el avance tecnológico, SK hynix DRAM Product Planning trabaja más de cerca que antes con SoC clave, ASIC (Circuito integrado específico de la aplicación), CSP (Proveedor de soluciones en la nube). ), OSAT (Ensamblaje y prueba de semiconductores subcontratados), Foundry, PHY & IP y otros socios para abordar los problemas técnicos existentes mientras se crean nuevos valores significativos no solo para el crecimiento de la industria de semiconductores en sí, sino también en términos de crear protección ambiental. y valores sociales como empresa tecnológica responsable.

Figura 3. Visión de SK hynix para la plataforma de colaboración abierta de HBM

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