Hybrid Memory Cube (HMC) — перспективный тип компьютерной оперативной памяти, разработанный в начале 2010-х годов консорциумом компаний в составе: Samsung, Micron Technology, ARM, Hewlett-Packard, Microsoft, Altera, XilinxMicrosoft backs Hybrid Memory Cube tech // by Gareth Halfacree, bit-tech, 9th May 2012.
HMC использует трёхмерную микросборку из нескольких (от 4 до 8) чипов DRAM-памяти, выполненную при помощи технологии сквозных межкремниевых соединений () и микроконтактных выводов . По сравнению с классическими чипами DRAM (SDRAM), используется больше банков памяти. Контроллер памяти интегрирован в микросборку в качестве отдельного логического кристаллаMicron Reinvents DRAM Memory // Linley group, Jag Bolaria, September 12, 2011. HMC использует стандартные ячейки памяти, но её интерфейс несовместим с реализациями DDR2 или DDR3Memory for Exascale and … Micron’s new memory component is called HMC: Hybrid Memory Cube by Dave Resnick (Sandia National Laboratories) // 2011 Workshop on Architectures I: Exascale and Beyond, 8 July 2011.
Технология получила награду в номинации «за лучшую новую технологию» от аналитиков The Linley Group в 2011 годуMicron’s Hybrid Memory Cubes win tech award // by Gareth Halfacree, bit-tech, 27th January 2012Best Processor Technology of 2011 // The Linley Group, Tom Halfhill, Jan 23, 2012.
Первая версия спецификации HMC 1.0 была опубликована в апреле 2013 годаHybrid Memory Cube receives its finished spec, promises up to 320GB per second By Jon Fingas // Engadget, Apr 3rd, 2013Консорциум Hybrid Memory Cube опубликовал первую спецификацию одноименной памяти // IXBT, 4.04.2013. В соответствии с ней HMC использует каналы из 8 или 16 полнодуплексных дифференциальных последовательных линий, каждая линия работает со скоростью в 10, 12,5 либо 15 Гбит/сHMC 1.0 Specification, Chapter «1 HMC Architecture». Микросборка HMC называется «куб» (cube); несколько кубов могут соединяться друг с другом, образуя сеть размером до 8 кубов. Некоторые каналы используются в такой сети для прямой связи между кубами.HMC 1.0 Specification, Chapter «5 Chaining» Типичный куб с 4 каналами представляет собой микросборку размером 31×31×3,8 мм и имеет 896 выводов BGAHMC 1.0 Specification, Chapter «19 Packages for HMC-15G-SR Devices».
Канал из 16 линий, работающих на 10 Гбит/с, имеет пропускную способность в 40 ГБ/с (20 ГБ/с на приём и 20 ГБ/с на передачу); планируются кубы с 4 или 8 такими каналами. Эффективность использования пропускной способности составляет 33—50 % для пакетов размером 32 байта и 45—85 % для пакетов в 128 байтHybrid Memory Cube (HMC) , J. Thomas Pawlowski (Micron) // HotChips 23, august 2011.
Как сообщалось на конференции HotChips 23 в 2011 году, первое поколение демонстрационных кубов HMC, собранное из 4 кристаллов DRAM памяти (50 нм) и одного 90-нм кристалла логики, имело объём 512 МБ и размер 27×27 мм. Для питания использовалось напряжение 1,2 В, энергопотребление составило 11 Вт.
Altera объявила о совместимости с HMC своих программируемых микросхем 10-го поколения (Arria 10, Stratix 10). Возможно использование до 16 трансиверов на линк. Первым процессором, использующим HMC-память, стал объявленный в 2014 году Fujitsu Sparc64 XIfx (использовался в суперкомпьютерах PRIMEHPC FX100)Halfhill, Tom R. . «Sparc64 XIfx Uses Memory Cubes». Microprocessor Report (22 September 2014), анонс материала Sparc64 XIfx: Fujitsu’s Next-Generation Processor for High-Performance Computing / IEEE Micro, vol. 35, no. , pp. 6-14, Mar.-Apr. 2015, doi:10.1109/MM.2015.11 .
В ноябре 2014 года была представлена вторая версия спецификации HMCПринята спецификация HMCC 2.0 // ixbt, 20.11.2014, позже она была обновлена до версии 2.1. Во второй версии HMC вдвое увеличена плотность и пропускная способность, предложены способы создания чипов из 8 кристаллов DRAM памяти и одного кристалла логики с применением 3DI и TSV; скорости линков — 12,5, 15, 25, 28 и 30 Гбит/с; ширина линка — 4, 8 или 16 пар, 2 или 4 линка на микросборку; изменён логический протокол, расширена поддержка атомарных операцийDraft Specification Review Work Committee: Webinar Meeting / hybridmemorycube.org.
Третья версия стандарта ожидалась в 2016 году.
См. также High Bandwidth Memory Wide I/O MCDRAM
Примечания
Ссылки
HMC 1.0 Specification Hybrid Memory Cube (HMC), J. Thomas Pawlowski (Micron) // HotChips 23, 2011 Stacking Stairs Against the Memory Wall by Nicole Hemsoth] // HPC Wire, April 02, 2013
Категория:Компьютерная память Категория:Запоминающие устройства Категория:DRAM