استاندارد جدید JEDEC ارتقاء چشمگیری به حافظه‌های HBM می‌دهد

با اضافه شدن لایه‌های جدید در مکانیزم Die-Stacking برای تولید حافظه‌های پویای HBM، نسل جدید حافظه‌ها سرعت و ظرفیت بسیار بالاتری را ارانه می‌دهند.

موسسه‌ی JEDEC که مرجع تدوین ضوابط و استانداردها برای تولید محصولات میکروالکترونیکی است، این هفته یک نسخه جدید از سند استاندارد JESD235 خود را که حاوی شرح جزئیات مربوط به حافظه‌های HBM و HBM2 DRAM بود، منتشر کرد. اکنون تولیدکنندگان حافظه در چارچوب استانداردهای این سند قادر خواهند بود تا ظرفیت پشته‌های HBM را تا ۲۴ گیگابایت افزایش داده و پهنای‌باند هر پشته را نیز تا سقف ۳۰۷ گیگابایت‌برثانیه ارتقاء دهند.

نسخه‌ی جدید سند مشخصات استاندارد که با JESD235B کدگذاری شده است، به‌طورخاص در بخش ظرفیت حافظه‌ها، مجوز استفاده از فناوری ۱۲ لایه‌ای 12-Hi در پشته‌های تراشته‌ها را صادر کرده است. حال تولیدکنندگان در این مقطع می‌توانند با افزایش چهار لایه به پشته‌های حافظه، نسبت‌به سقف تعیین‌شده‌ی هشت‌لایه‌ای قبلی (8-Hi)، پشته‌های ۱۲ گیگابایتی را با تراکم فعلی تولید کرده و در آینده هم زمانی که استاندارد ۱۶ لایه‌ای تصویب شود، آن‌ها را تا ۲۴ گیگابایت ارتقاء خواهند داد. این نکته که اکنون پشته‌های 12-Hi از مشخصه‌های حافظه‌های HBM هستند، مهم و قابل توجه است؛ اما صحبتی از ابعاد فیزیکی این پردازنده‌های Hi-12 KGSD که با این استاندارد جدید ساخته خواهند شد، نشده است. لذا اکنون نمی‌توان گفت ابعاد این حافظه‌های جدید با پشته‌های 12-Hi هم مثل حافظه‌ها با معماری ۲، ۴ و ۸ لایه‌ای در همان بازه‌ی ۷۲۰ تا ۷۴۵ نانومتری خواهد بود یا اینکه ترکیب جدیدی خواهند داشت. از سوی دیگر، بدون اینکه معماری خود پشته‌ها تغییری کرده باشد، ظرفیت انتقال کانال‌ها در KGSD جدید مثل رابط‌های فیزیکی ۱۰۲۴بیتی، تا ۸ کانال ۱۲۸ بیتی ارتقاء یافته است.

از منظر نرخ انتقال داده نیز حافظه‌های HBM از ۲ گیگابیت‌برثانیه که در استاندارد با کد JESD235A برخوردار بودند، اکنون به ۲.۴ گیگابیت‌برثانیه در هر پین رسیده‌اند (معادل ۳۰۷ گیگابایت در هر پشته). البته باید به‌یاد داشت که این سرعت ۲.۴ گیگابیت‌برثانیه پیش از این به‌طور غیررسمی در حافظه‌های Aquabolt سامسونگ و SK Hynix (از نوع HBM2) روی ولتاژ ۱.۲ وجود داشت، بنابراین از لحاظ کارکرد واقعی تغییر چندانی رخ نداده است؛ اما اکنون که این موضوع با انتشار این سند استاندارد کاملاً مجاز شمرده می‌شود، باقی تولیدکنندگان DRAM نیز محصولات با سرعت ۲.۴ را تولید و عرضه خواهند کرد.

به‌طور کلی می‌توان گفت با ارائه‌ی این استاندارد جدید از سوی JEDEC، یک حافظه‌ی HBM از نوع ۴۰۹۶ بیتی که با استاندارد JESD235B ساخته می‌شود، می‌تواند ظرفیتی تا ۹۶ گیگابایت و بیشینه‌ی پهنای‌باند ۱.۲۸۸ ترابایت‌برثانیه داشته باشد.

تا به امروز هیچ محصولی از نوع 12-Hi معرفی نشده است، لذا باید ببینیم چه زمانی سازندگان حافظه این نوع ارتقاءیافته‌ی تراشه‌های HBM خود را تولید و عرضه می‌کنند. تا آن زمان نیز اینکه JEDEC استاندارد جدیدی برای پشته‌های بزرگ‌تر ارائه کند، بعید به‌نظر می‌رسد.