微軟加入新一代DRAM團體HMCC的理由
2012年(nian)5月8日，推(tui)進利用TSV(硅通孔)的三維層疊型(xing)新一代DRAM“Hybrid Memory Cube(HMC)”普及的Hybrid Memory Cube Consortium(HMCC)宣(xuan)布，軟件行業(ye)巨(ju)頭美(mei)國微軟已加盟該(gai)協會。
HMC是采用三維構造(zao)，在邏(luo)輯芯片(pian)(pian)上(shang)沿垂(chui)直方向疊(die)加(jia)多(duo)個DRAM芯片(pian)(pian)，然(ran)后通過(guo)TSV連(lian)接布線的(de)(de)(de)(de)技(ji)術。HMC的(de)(de)(de)(de)最大特征是與(yu)既有的(de)(de)(de)(de)DRAM相比，性能可以得(de)到(dao)極大的(de)(de)(de)(de)提(ti)升。提(ti)升的(de)(de)(de)(de)原因有二(er)，一是芯片(pian)(pian)間的(de)(de)(de)(de)布線距(ju)離能夠(gou)從半導體封裝平攤在主(zhu)板(ban)上(shang)的(de)(de)(de)(de)傳統方法的(de)(de)(de)(de)“cm”單(dan)位大幅縮小到(dao)數十μm～1mm;二(er)是一枚芯片(pian)(pian)上(shang)能夠(gou)形成(cheng)1000～數萬個TSV，實現(xian)芯片(pian)(pian)間的(de)(de)(de)(de)多(duo)點連(lian)接。
微軟(ruan)之所以加(jia)入HMCC，是因(yin)為正在考(kao)慮如何(he)對應很可能(neng)(neng)會成為個(ge)(ge)人(ren)電腦和計算機性(xing)能(neng)(neng)提升(sheng)的(de)“內存瓶頸”問(wen)題(ti)。內存瓶頸是指隨著(zhu)微處(chu)理器(qi)(qi)的(de)性(xing)能(neng)(neng)通(tong)過多核化不斷(duan)提升(sheng)，現(xian)行(xing)架構的(de)DRAM的(de)性(xing)能(neng)(neng)將無法(fa)滿足處(chu)理器(qi)(qi)的(de)需(xu)要。如果不解決這(zhe)個(ge)(ge)問(wen)題(ti)，就會發生(sheng)即使購買計算機新(xin)產品，實際性(xing)能(neng)(neng)也得不到(dao)相應提升(sheng)的(de)情況。與(yu)之相比，如果把基于TSV的(de)HMC應用(yong)于計算機的(de)主存儲器(qi)(qi)，數據傳輸速(su)度就能(neng)(neng)夠提高到(dao)現(xian)行(xing)DRAM的(de)約15倍(bei)，因(yin)此，不只(zhi)是微軟(ruan)，微處(chu)理器(qi)(qi)巨頭(tou)美國英特爾(er)等公(gong)司(si)也在積極研究采(cai)用(yong)HMC。
其(qi)實，計(ji)劃(hua)(hua)(hua)采用(yong)TSV的(de)(de)(de)并不只是HMC等DRAM產(chan)品(pin)。按照半導體廠商的(de)(de)(de)計(ji)劃(hua)(hua)(hua)，在今后(hou)數年間，從承擔電子設備(bei)輸入(ru)功能的(de)(de)(de)CMOS傳感器到負(fu)責運算的(de)(de)(de)FPGA和多(duo)核處理(li)器，以及掌管產(chan)品(pin)存儲(chu)的(de)(de)(de)DRAM和NAND閃存都將相繼導入(ru)TSV。如果計(ji)劃(hua)(hua)(hua)如期(qi)進行(xing)，TSV將擔負(fu)起輸入(ru)、運算、存儲(chu)等電子設備(bei)的(de)(de)(de)主要功能。
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