微軟加入新一代DRAM團體HMCC的理由
2012年5月8日，推進利(li)用TSV(硅(gui)通(tong)孔)的三維(wei)層(ceng)疊型(xing)新一代DRAM“Hybrid Memory Cube(HMC)”普及的Hybrid Memory Cube Consortium(HMCC)宣布，軟件行業(ye)巨頭美國微軟已(yi)加盟該協(xie)會。
HMC是(shi)采用三(san)維構造，在(zai)邏輯芯片(pian)(pian)上沿(yan)垂直方向疊加多個(ge)DRAM芯片(pian)(pian)，然后通過TSV連接布(bu)(bu)線的(de)(de)技術。HMC的(de)(de)最(zui)大(da)(da)特征是(shi)與(yu)既有(you)的(de)(de)DRAM相(xiang)比，性能可(ke)以得到極大(da)(da)的(de)(de)提升。提升的(de)(de)原因有(you)二(er)(er)，一是(shi)芯片(pian)(pian)間(jian)(jian)的(de)(de)布(bu)(bu)線距離能夠(gou)從半導體封裝平攤(tan)在(zai)主(zhu)板上的(de)(de)傳統方法的(de)(de)“cm”單位大(da)(da)幅縮小到數十μm～1mm;二(er)(er)是(shi)一枚芯片(pian)(pian)上能夠(gou)形成(cheng)1000～數萬個(ge)TSV，實現芯片(pian)(pian)間(jian)(jian)的(de)(de)多點(dian)連接。
微軟(ruan)之所以加(jia)入HMCC，是(shi)(shi)因為正(zheng)在考(kao)慮如何對應很可能(neng)會成為個人(ren)電(dian)腦和(he)計算(suan)機性(xing)(xing)能(neng)提升的(de)(de)(de)(de)“內存(cun)瓶頸”問(wen)題(ti)。內存(cun)瓶頸是(shi)(shi)指隨著微處(chu)理器(qi)的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)通過(guo)多核化(hua)不斷提升，現行(xing)架(jia)構的(de)(de)(de)(de)DRAM的(de)(de)(de)(de)性(xing)(xing)能(neng)將無法滿足處(chu)理器(qi)的(de)(de)(de)(de)需要(yao)。如果不解決這個問(wen)題(ti)，就會發生即使購買計算(suan)機新(xin)產品，實際(ji)性(xing)(xing)能(neng)也(ye)得不到相應提升的(de)(de)(de)(de)情(qing)況。與之相比，如果把基于TSV的(de)(de)(de)(de)HMC應用于計算(suan)機的(de)(de)(de)(de)主存(cun)儲器(qi)，數據傳輸速度就能(neng)夠提高到現行(xing)DRAM的(de)(de)(de)(de)約15倍，因此，不只是(shi)(shi)微軟(ruan)，微處(chu)理器(qi)巨頭(tou)美國英(ying)特爾(er)等(deng)公司也(ye)在積(ji)極研究采用HMC。
其實，計劃(hua)采用TSV的(de)并不只是(shi)HMC等DRAM產品。按照半導體廠(chang)商的(de)計劃(hua)，在今后(hou)數年(nian)間，從承(cheng)擔電(dian)子設(she)(she)備(bei)輸入功能的(de)CMOS傳感(gan)器到負責運算的(de)FPGA和多核處理(li)器，以及掌管產品存(cun)(cun)(cun)儲的(de)DRAM和NAND閃存(cun)(cun)(cun)都將(jiang)(jiang)相繼(ji)導入TSV。如果計劃(hua)如期進(jin)行，TSV將(jiang)(jiang)擔負起(qi)輸入、運算、存(cun)(cun)(cun)儲等電(dian)子設(she)(she)備(bei)的(de)主要功能。
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