SK Hynix и Nvidia сотрудничают в разработке инновационного дизайна GPU, интегрирующего HBM4 непосредственно в процессор

Переведено с помощью DeepL

Компании SK Hynix и Nvidia начали техническое сотрудничество с целью изменения архитектуры GPU за счет интеграции памяти HBM4 с вычислительными ядрами.

Эта техническая инициатива направлена на изменение существующей структуры взаимосвязей между логическими и запоминающими устройствами, а также производственных процессов полупроводниковой промышленности.

Привлечение специалистов по проектированию, обладающих опытом работы с логическими полупроводниками, такими как CPU и GPU, знаменует собой стремление SK Hynix устанавливать память HBM4 в процессоры.

Эта технология отличается от традиционных методов межсоединения и производства, что может привести к фундаментальным изменениям в стандартных процедурах литейной промышленности.

В настоящее время стеки HBM объединяют несколько устройств памяти, как правило, от восьми до шестнадцати, с логическим слоем, выполняющим роль центрального узла.

Расположенные на интерпозерах, эти стеки подключаются к CPU или GPU через 1024-разрядный интерфейс.

Стратегия SK Hynix предполагает прямое размещение стеков HBM4 на процессорных платах, что позволяет отказаться от использования интерпозеров.

Эта концепция аналогична технологии 3D V-Cache компании AMD, которая предполагает прямую интеграцию с процессорными плашками, однако ожидается, что HBM4 обеспечит более высокую емкость, несмотря на меньшую скорость и более низкую стоимость.

В настоящее время ведется сотрудничество между SK Hynix и предприятиями без фабрик, включая Nvidia, направленное на разработку методологии интеграции HBM4.

Используя технологию склеивания пластин от TSMC, SK Hynix намерена объединить память HBM4 с логическими микросхемами в одном корпусе, что потребует сложной синхронизации полупроводников памяти и логики в одном кристалле.

Предлагаемый интерфейс памяти HBM4 будет 2048-разрядным, что создает сложности и повышает стоимость проектирования интерпозеров.

Существенной проблемой при непосредственном соединении памяти и логики является управление тепловыделением.

Высокое энергопотребление и тепловыделение как логических процессоров, например, H100 от Nvidia, так и памяти HBM могут потребовать применения современных решений для охлаждения, включая жидкостные и погружные системы охлаждения.

Профессор Ким Чжун Хо с кафедры электротехники и электроники KAIST отмечает, что преодоление этих тепловых проблем может занять несколько поколений продуктов, что крайне важно для обеспечения эффективной работы HBM и GPU без интерпозеров.

Прямая интеграция влияет не только на дизайн микросхем, но и на технологические процессы.

Хотя использование одной и той же технологической схемы для DRAM и логики в одном производстве может повысить производительность, это также приведет к увеличению стоимости производства памяти, что делает такой подход в настоящее время нецелесообразным.

Однако наметившаяся тенденция позволяет предположить, что в будущем интеграция полупроводников памяти и логики станет более распространенной.

По мнению одного из экспертов, в течение десяти лет полупроводниковая индустрия может претерпеть значительные изменения, в результате которых четкое разграничение между памятью и логическими полупроводниками может быть сведено на нет.