SK Hynix přichází s revolučním návrhem čipového designu – integrace paměti přímo do procesoru

SK Hynix se pustil do revolučního projektu a začal najímat designéry, aby prozkoumal možnosti integrace logických polovodičů s paměťovými zařízeními, jako jsou procesory a grafické karty. Tento ambiciózní záměr se snaží umístit paměť nové generace HBM4 přímo na procesory, čímž se odstraňuje potřeba intermediálních vrstev a revolučně mění způsob výroby čipů.

Tradičně byly paměťové vrstvy HBM umístěny na intermediálních vrstvách vedle procesorů nebo grafických karet a propojeny pomocí 1024bitového rozhraní. Inovativní přístup SK Hynixu spočívá v umístění vrstev HBM4 přímo na procesory, čímž se zjednodušuje návrh čipu a snižují se náklady. Tato metoda připomíná technologii 3D V-Cache od AMD, ale s výrazně vyššími kapacitami a větší dostupností.

Pro dosažení tohoto milníku SK Hynix jedná s firmami bez vlastní výroby, včetně technologického gigantu Nvidia. Spolupráce je zásadní, protože paměťové a logické polovodiče musí bezproblémově spolupracovat jako jednotná součástka na stejném čipu. Návrh integrace HBM4 od SK Hynixu je pravděpodobně vyvíjen ve spolupráci s Nvidia a výroba bude probíhat v TSMC s využitím pokročilé technologie spojování destiček.

Tento průlom nabízí obrovský potenciál, ale zároveň přináší nová výzvy, zejména v oblasti tepelného řízení. Moderní logické procesory, jako je například Nvidia H100, generují značné množství tepla, a paměť HBM vyžaduje hodně energie. Chlazení výrobku, který kombinuje logiku a paměť, vyžaduje sofistikované techniky, jako je kapalinové chlazení nebo ponoření.

Kim Jung-ho, profesor na KAIST, předpokládá budoucnost, kde pokroky v oblasti tepelných řešení umožní bezproblémovou spolupráci paměti HBM a grafických karet bez potřeby intermediální vrstvy. Avšak řešení v oblasti tepelného managementu bude vyžadovat několik generací technologických pokroků.

Ambiciózní projekt SK Hynixu přesahuje jednoduchou úpravu návrhu čipu. Má potenciál předefinovat způsob výroby čipů. Integrace paměti přímo do procesorů pomocí stejné technologie zpracování jako logika slibuje nebývalý výkon, ale také přináší značný nárůst nákladů na paměť. Aktuálně však tato možnost není proveditelná, přesto zvýrazňuje rostoucí sladění paměti a logiky na fyzické i technologické úrovni.

Podle odborníků průmyslu může příští desetiletí přinést paradigmatální změnu v oblasti polovodičů a rozmazávání hranic mezi paměťovými a logickými čipy. Jak SK Hynix pokračuje ve svých průkopnických snahách, rozdíl mezi těmito kategoriemi polovodičů se může zmenšit a otevřít nové možnosti pro celý průmysl.

Časté otázky (FAQ):

Otázka: Jaký je revoluční krok SK Hynixu?
Odpověď: SK Hynix začal najímat designéry, kteří mají prozkoumat možnosti integrace logických polovodičů s paměťovými zařízeními, konkrétně umístěním paměti HBM4 nové generace přímo na procesory.

Otázka: Jak se přístup SK Hynixu liší od tradičních metod?
Odpověď: Tradičně byly paměťové vrstvy HBM umístěny na intermediálních vrstvách vedle procesorů nebo grafických karet, ale SK Hynix si klade za cíl umístit vrstvy HBM4 přímo na procesory, čímž zjednodušuje návrh čipů a snižuje náklady.

Otázka: Jaké jsou potenciální výhody integračního návrhu SK Hynixu?
Odpověď: Integrace paměti přímo do procesorů může nabídnout nebývalý výkon, ale může znamenat zvýšení nákladů na paměť. Přesto však má potenciál předefinovat výrobu čipů a rozmazat hranice mezi paměťovými a logickými čipy.

Otázka: S kým spolupracuje SK Hynix pro tento projekt?
Odpověď: SK Hynix jedná se společnostmi bez vlastní výroby, včetně technologického gigantu NVIDIA, aby společně vyvinuli integrační návrh HBM4. Výroba by měla probíhat v TSMC s využitím pokročilé technologie spojování destiček.

Otázka: Jaké jsou výzvy spojené s touto integrací?
Odpověď: Jedním z hlavních výzev je tepelné řízení. Moderní logické procesory generují značné rozpětí tepla a paměť HBM vyžaduje velké množství energie. Chlazení výrobku, který kombinuje logiku a paměť, vyžaduje sofistikované techniky, jako je kapalinové chlazení nebo ponoření do kapaliny.

Otázka: Jak by tato integrace mohla ovlivnit oblast polovodičů?
Odpověď: Odborníci věří, že tato integrace by mohla přinést paradigmatální změnu v oblasti polovodičů, rozmazávající hranice mezi paměťovými a logickými čipy. Sblížení paměti a logiky na fyzické i technologické úrovni by mohlo otevřít nové možnosti pro celý průmysl.

Definice:

Logické polovodiče: Integrované obvody, které provádějí logické operace a řídí tok dat v elektronických zařízeních.

Paměťová zařízení: Elektronické komponenty používané pro ukládání a vyvolávání dat, například operační paměť (RAM).

HBM4: High Bandwidth Memory verze 4, druh paměťové technologie poskytující vysokou propustnost a energetickou účinnost.

Intermediální vrstvy: Prostředníčková složka používaná pro propojení dvou nebo více komponent v elektronickém systému, obvykle poskytující elektrická propojení mezi nimi.

Technologie spojování destiček: Metoda spojení dvou polovodičových destiček, která umožňuje vytvoření třírozměrného integrovaného obvodu.

Tepelné řízení: Techniky a technologie používané k řízení a odvodu tepla generovaného elektronickými komponenty, aby se předešlo poškození a udržovala se optimální výkonost.

Odkazy:

SK Hynix
Nvidia
TSMC