3D X-DRAM Επιτυχίες Proof-of-Concept, αντικατάσταση HBM με 10x πυκνότητα έναντι παραδοσιακής DRAM & σχεδιασμός μνήμης υψηλής απόδοσης

Σκεφτείτε τη DRAM, αλλά σε μια δομή που μοιάζει με NAND, αυτή είναι η βασική ιδέα του 3D X-DRAM, μια επανάσταση για τις αγορές μνήμης, που φέρνει υψηλότερες πυκνότητες για την τεχνητή νοημοσύνη.

Το 3D X-DRAM είναι πλέον πιο κοντά στην πραγματικότητα, μια αντικατάσταση HBM που προσφέρει υψηλότερες πυκνότητες για την τεχνητή νοημοσύνη

Το 2023, η NEO Semiconductor με έδρα τις ΗΠΑ ανακοίνωσε το ολοκαίνουργιο έργο της που ονομάζεται 3D X-DRAMτο οποίο επρόκειτο να αντιμετωπίσει το σημείο συμφόρησης της χωρητικότητας DRAM αξιοποιώντας μια αρχιτεκτονική που μοιάζει με 3D NAND. Η εταιρεία αποκάλυψε επίσης δύο κυψέλες 3D X-DRAMτο οποίο θα ενσωματωθεί σε λύσεις μνήμης που βασίζονται σε 3D X-DRAM.

• 1T1C (ένα τρανζίστορ, ένας πυκνωτής) – Η βασική λύση για DRAM υψηλής πυκνότητας, πλήρως συμβατή με τους mainstream χάρτες πορείας DRAM και HBM.
• 3T0C (τρία τρανζίστορ, μηδενικός πυκνωτής) – Βελτιστοποιημένο για λειτουργίες ανίχνευσης ρεύματος, ιδανικό για τεχνητή νοημοσύνη και υπολογιστές στη μνήμη.
• 1T0C (ένα τρανζίστορ, μηδενικός πυκνωτής) – Μια δομή κυψέλης αιωρούμενου σώματος κατάλληλη για DRAM υψηλής πυκνότητας, υπολογιστές στη μνήμη, υβριδική μνήμη και λογικές αρχιτεκτονικές.

Τα κύρια χαρακτηριστικά αυτής της ανακοίνωσης ήταν:

• Απαράμιλλη διατήρηση και αποτελεσματικότητα – Χάρη στην τεχνολογία καναλιών IGZO, οι προσομοιώσεις κυψελών 1T1C και 3T0C επιδεικνύουν χρόνους διατήρησης έως και 450 δευτερολέπτων, μειώνοντας δραματικά την ισχύ ανανέωσης.
• Επαληθεύτηκε από την προσομοίωση – Οι προσομοιώσεις TCAD (Technology Computer-Aided Design) επιβεβαιώνουν γρήγορες ταχύτητες ανάγνωσης/εγγραφής 10 νανοδευτερόλεπτων και χρόνο διατήρησης άνω των 450 δευτερολέπτων.
• Φιλικό προς την κατασκευή – Χρησιμοποιεί μια τροποποιημένη διαδικασία 3D NAND, με ελάχιστες αλλαγές, επιτρέποντας την πλήρη επεκτασιμότητα και την ταχεία ενσωμάτωση στις υπάρχουσες γραμμές παραγωγής DRAM.
• Εξαιρετικά υψηλό εύρος ζώνης – Χρησιμοποιεί μοναδικές αρχιτεκτονικές συστοιχιών για υβριδική σύνδεση για να βελτιώσει σημαντικά το εύρος ζώνης της μνήμης μειώνοντας ταυτόχρονα την κατανάλωση ενέργειας.
• Υψηλή απόδοση για προχωρημένους φόρτους εργασίας – Σχεδιασμένο για τεχνητή νοημοσύνη, υπολογιστές αιχμής και επεξεργασία στη μνήμη, με αξιόπιστη πρόσβαση υψηλής ταχύτητας και μειωμένη κατανάλωση ενέργειας.

Ένα πλεονέκτημα που έχει η DRAM έναντι του HBM είναι ότι η μνήμη υψηλού εύρους ζώνης, ενώ η κορυφαία επιλογή για τμήματα AI και HPC, είναι δύσκολο να παραχθεί, ακριβό και απαιτεί πολλές δοκιμές/επαλήθευση για να μπορέσει να αναπτυχθεί σε τσιπ διακομιστή. Αντίθετα, η DRAM είναι εύκολη στην παραγωγή και δεν απαιτεί τόσους πολλούς ελέγχους. Το 3D X-DRAM αναπτύσσει επίσης μια μονολιθική αρχιτεκτονική μέσα σε ένα μόνο καλούπι αντί να στοιβάζει πολλαπλές μήτρες DRAM το ένα πάνω στο άλλο όπως κάνει το HBM.

Σήμερα, η NEO Semiconductor έχει επιδείξει το 3D X-DRAM Proof-of-Concept και εξασφάλισε επίσης επενδύσεις για την περαιτέρω προώθηση του έργου. Με τα τσιπ δοκιμής POC, η εταιρεία απέδειξε ότι το 3D X-DRAM μπορεί να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας την υπάρχουσα υποδομή 3D NAND, προσθέτοντας πολλαπλά επίπεδα DRAM αντί για μια στοίβα όπως η μνήμη HBM.

Τα πρώτα αποτελέσματα δοκιμών των τσιπ δοκιμών POC είναι τα εξής:

• Διατήρηση δεδομένων: >1 δευτερόλεπτο στους 85°C (15× καλύτερα από το πρότυπο JEDEC 64 ms)
• Διαταραχή bit-line: >1 δευτερόλεπτο στους 85°C
• Διαταραχή γραμμής λέξης: >1 δευτερόλεπτο στους 85°C
• Αντοχή: >1014 κύκλοι

Καθώς η ζήτηση μνήμης αυξάνεται στα τμήματα AI και HPC, οι προηγμένες λύσεις DRAM θα ​​γίνουν αναγκαιότητα. Η Intel ετοιμάζει επίσης μια παρόμοια αρχιτεκτονική DRAM που ονομάζεται ZAM (Z-Angle Memory) για αυτόν τον σκοπό. Προς το παρόν, καμία από τις δύο αρχιτεκτονικές DRAM δεν είναι σε παραγωγή, μακριά από αυτό. Ωστόσο, δεδομένης της προόδου τους και των συνεχιζόμενων επενδύσεων από μεγάλες εταιρείες, θα μπορέσουμε να δούμε αυτές τις τεχνολογίες να τροφοδοτούν το τοπίο των διακομιστών εντός αυτής της δεκαετίας.

Ακολουθώ Wccftech στο Google για να λαμβάνετε περισσότερες από τις ειδήσεις μας στις ροές δεδομένων σας.