MWC 2018
2018
Computex
IFA 2018
Патрик Гелсингер (Patrick Gelsinger) в прошлом году вложился в капитал стартапа Nagare Labs, который пытается разработать новый тип памяти, сочетающий лучшие характеристики DRAM, SRAM и флеш-памяти. Память типа Z2RAM обещает быть плотной как DRAM, быстрой как SRAM и масштабируемой, как флеш-память.
Источник изображения: Nagare Labs
По сути, как пояснил бывший глава Intel изданию The Register, на рынке технологий памяти существенных инноваций не наблюдалось на протяжении трёх последних десятилетий. Основные разработки сосредоточены вокруг SRAM, DRAM и флеш-памяти. Разрабатываемая Nagare Labs память Z2RAM должна быть почти такой же быстрой, как SRAM, близкой по плотности к DRAM, но при этом в производстве оставаться проще HBM или LPDDR.
С другой стороны, как признаёт Гелсингер, в случае с HBM сочетание плотности и быстродействия является лучшим на рынке, хотя данный тип памяти и имеет множество ограничений типа плотности, энергопотребления и пропускной способности на периферийных участках чипа. Z2RAM как собирается обеспечить более высокую плотность, быстродействие и меньшее энергопотребление.
Технология Nagare Labs базируется на оксидных полупроводниках и подразумевает интеграцию памяти непосредственно на вычислительные компоненты с использованием технологий сращивания в трёхмерной компоновке. Концептуально Z2RAM напоминает память 3D V-Cache, которую AMD устанавливает на свои процессоры Ryzen определённых моделей. В последнем случае в упаковке логического чипа размещается дополнительный слой с памятью типа SRAM, увеличивающий доступный объём кеша третьего уровня.
В своём первом воплощении Z2RAM обещает плотность в пересчёте на бит более 5 раз выше, чем в случае с SRAM. Если кристалл SRAM может разместить только 64 Мбайт памяти, то Z2RAM в том же пространстве предлагает уже 320 Мбайт при сохранении пропускной способности на сопоставимом с SRAM уровне. Подобные объёмы вряд ли впечатляют на фоне флагманских ускорителей с памятью HBM, но для ускорителей на основе SRAM типа Nvidia Groq это будет существенным прогрессом. В частности, чипы Groq 3 типа LPU предлагают около 500 Мбайт памяти типа SRAM, и теоретически, при переходе на Z2RAM этот объём может быть увеличен в пять раз и более.
По словам Гелсингера, бум ИИ выявил серьёзную потребность как в пропускной способности, так и в ёмкости типов памяти, используемых в существующей инфраструктуре, поэтому к разработкам, способным обеспечить прорыв в данной сфере, имеется огромный интерес и находятся капитальные ресурсы на их стимулирование. Как поясняют представители Nagare Labs, по уровню быстродействия Z2RAM больше способна соперничать с SRAM, но функционально она больше похожа на DRAM с точки зрения механизма хранения данных. Ячейка DRAM состоит из одного транзистора, одного конденсатора и одного физического конденсатора. Ячейка Z2RAM содержит два транзистора, но использует ёмкость затвора второго транзистора для хранения заряда. На операциях чтения это позволяет снизить задержки по сравнению с DRAM.
Кроме того, Z2RAM подразумевает вертикальную компоновку в несколько ярусов, как это происходит с HBM, но с точки зрения технологии производства такая память ближе к формированию слоёв в микросхемах NAND, поэтому она и будет значительно дешевле HBM и проще в изготовлении. Прототипы Z2RAM за пределы лабораторий Z2RAM пока не выбрались, поэтому Nagare Labs ищет партнёра с опытной производственной линией, который мог бы выпустить первые образцы микросхем памяти этого типа. Стартап планирует получить работоспособные чипы в течение четырёх лет и наладить массовые поставки серийных экземпляров за ближайшие десять лет.
Компания также готова сотрудничать с разработчиками сторонних чипов, которые желают интегрировать Z2RAM на свои компоненты. Правда, на этом пути появляется препятствие в виде отсутствия стандартного интерфейса. Стартап мог бы разработать его своими силами, но это довольно сложная задача. Низкая стабильность свойств изделий из оксидных полупроводников также представляет проблему с точки зрения масштабирования производства Z2RAM. Строгие отраслевые стандарты, по словам представителей Nagare Labs, уже похоронили немало разработок в сфере создания новых типов памяти, но рынок одновременно открывает и новые возможности. Ситуация стремительно меняется, а ещё появляются новые протоколы.
Источник:
