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Según un artículo reciente de Trendforce, Samsung, Micron y SK Hynix lideran la carrera del HBM3E. Los tres actores tienen iniciativas importantes en esta área y compiten por altos retornos de la inversión en la tecnología.
¿Qué es la DRAM HBM3E?
La versión 3E (HBM3E) de la memoria de alto ancho de banda es el último estándar para SDRAM de memoria de alto ancho de banda (HBM) utilizada en instalaciones de alto rendimiento, como procesadores de centros de datos, aceleradores de gráficos y aceleradores de IA. HBM3E utiliza un formato de troquel apilado común en configuraciones en paquete, con la CPU y la pila de memoria HBM en el mismo sustrato de intercalador/paquete.
Arquitectura de procesador típica con HBM. Imagen cortesía de Shmuel Csaba Otto Traian vía Wikimedia Commons (CC BY-SA 4.0)
HBM nació de un intento de mejorar el rendimiento de los aceleradores de gráficos colocando la mayor cantidad de memoria posible cerca del chip del procesador. A HBM a veces se la denomina arquitectura 2,5D/3D. «3D» se refiere a la memoria apilada en tres dimensiones. “2.5D” describe la conexión a la unidad de procesamiento. La ruta de datos incluye vías a través de silicio (TSV) y una ruta de datos de 1.024 bits de ancho. Estas 1.024 líneas de datos, así como casi 700 conexiones de comando, dirección y alimentación, están grabadas en un intercalador de silicio (el «.5» en «2.5D») en el que se asientan tanto la pila de memoria como el procesador.
Como ocurre con la mayoría de los avances informáticos, las principales ventajas entre 3E y encarnaciones anteriores son un menor consumo de energía y velocidades más rápidas. La capacidad del dispositivo no ha aumentado con el aumento de 3 a 3E y se mantiene en un máximo de 16 pilas para 32 GB, con la capacidad de acoplar dos pilas en un solo intercalador de procesador.
Samsung ofrece a HBM la mayor capacidad hasta la fecha
Samsung ha desarrollado una pila HBM3E de 12 capas (12H) con una capacidad total de 36 gigabytes (GB), supuestamente el producto HBM3E de mayor capacidad hasta la fecha. El HBM3E 12H de Samsung ofrece 1,28 TB/s de ancho de banda de almacenamiento. Tanto la capacidad como la velocidad son un 50% más altas que el producto anterior de pila HBM3 (8H) de 8 pilas de Samsung.
Samsung HBM3E 12H (12 chips apilados). Imagen cortesía de Samsung
El 12H utiliza una capa de unión térmica no conductora más delgada, lo que le permite mantener las mismas dimensiones de altura que el producto de pila 8H anterior. Esto permite que la pieza de mayor capacidad encaje en las mismas dimensiones de embalaje que las piezas 8H anteriores. La película de termocompresión no conductora (TC NCF) es un elemento crítico del producto que determina la altura total y disipa el calor de las capas internas.
El HBM3E de Micron ofrece un 30% menos de consumo de energía
Micron anunció recientemente que su producto de almacenamiento HBM3E promete un ancho de banda superior a 1,2 TB/s y un consumo de energía un 30% menor que ofertas comparables de la competencia. También planea ofrecer hasta 24 GB de capacidad. Los productos de lanzamiento de Micron HBM3E vienen en una pila de 24 GB de 8 capas y se enviarán en el segundo trimestre de 2024 con la nueva GPU Nvidia H200 Tensor Core.
Pila Micron HBM3E. Imagen cortesía de Micron
Micron espera que la eficiencia energética de sus pilas HBM3E reduzca los costos operativos del centro de datos a medida que crece la demanda de informática de IA de alto rendimiento. Micron está detrás de Samsung y SK Hynix en participación de mercado y ya está mirando más allá del HBM3E hacia la próxima revisión, HBM4. Micron espera que sus instalaciones de HBM3E y los primeros trabajos de HBM4 le abran el camino hacia una mayor participación en el mercado de HBM.
SK Hynix: ¿Primero en el mercado con HBM3E?
Según se informa, SK Hynix prometió los primeros envíos de su pila de memoria HBM3E para este mes (marzo de 2024). Las piezas se entregarán a Nvidia.
Chips de memoria SK Hynix HDM3E. Imagen cortesía de SK Hynix
Aunque SK Hynix no ha revelado detalles de sus entregas ni de sus planes, la compañía ha informado en sus informes financieros que espera un fuerte crecimiento en sus envíos de HBM hasta hasta 100 millones de unidades para 2030. Parte de la ampliación se llevará a cabo en Corea del Sur y también hay planes para abrir una fábrica de HBM en Indiana, EE. UU., para producir pilas de HBM para Nvidia. SK Hynix fundó una división de HBM para permitir un mayor enfoque en el mercado de alto valor.
¿Qué sigue para HBM DRAM?
HBM está acercando la RAM a la unidad de procesamiento, lo que es un factor clave para la adopción. Las mejoras de rendimiento resultantes son fundamentales tanto para la IA generativa basada en servidor como para la IA interpretativa basada en el borde.
Con este fin, Samsung está desarrollando Procesamiento en Memoria (PIM), que transfiere parte de la carga de procesamiento a la memoria integrando un motor de IA en cada banco de memoria. Esta disposición permite el procesamiento paralelo y menos movimientos de memoria. Mientras tanto, Micron está trabajando en el próximo estándar de la industria, HBM4, cuya finalización está prevista para 2025, y las primeras piezas se enviarán en 2026. SK Hynix consolida la gestión de HBM y sigue adelante con la ampliación de la planta.
Con estas importantes iniciativas ya en pleno apogeo, los tres actores esperan un fuerte crecimiento y una mayor innovación en el mercado de DRAM.
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