Так исторически сложилось, что процессоры развивались быстрее, чем совершенствовался интерфейс памяти. В итоге отрасль упёрлась в так называемую «стену памяти» (Memory Wall), когда пропускная способность при работе с подсистемой памяти стала отставать от скорости запроса процессора к данным в ОЗУ. В феврале 2011 года компания Micron предложила «пробить стену памяти» с помощью переноса контроллера памяти в микросхему памяти. При этом саму память также следовало видоизменить, значительно расширив ширину шины данных. Значительно! Комитет JEDEC назвал такую память High Bandwidth Memory (HBM), а компания Micron – Hybrid Memory Cube (HMC), хотя обе версии – это фактически одно и то же.
По понятным причинам память HMC (HBM) с шиной данных шириной от 1024 бит и выше так просто к процессору не подключить. Поэтому межчиповый интерфейс предложен в виде последовательной шины. Именно этим занят перенесённый в состав микросхемы памяти контроллер памяти. Он преобразует широкополосный доступ к кристаллам памяти в последовательный высокоскоростной канал передачи к процессору (что не исключает необходимость в собственном контроллере памяти в составе процессора). Зато даже в первом поколении микросхем Micron HMC каждая микросхема может передавать в процессор данные со скоростью до 160 Гбайт/с.
Вторая версия стандарта Hybrid Memory Cube, чистовые спецификации которой были на днях опубликованы на сайте консорциума Hybrid Memory Cube Consortium (HMCC), обещает появление микросхем HMC с максимальной пропускной способностью до 480 Гбайт/с (в зависимости от организации интерфейса). Для этого скорость по одной линии интерфейса HMC увеличена с максимального значения 15 Гбит/с до 30 Гбит/с. В общем случае микросхемы HMC представляют собой четыре вертикально уложенные друг на друга кристалла памяти, соединённые с нижним пятым слоем – контроллером – с помощью сквозных вертикальных соединений TSVs. В настоящий момент память HMC поддерживают однокристальные сборки и FPGA-матрицы компании Altera, чипсеты для серверных платформ Fujitsu, а также процессоры Intel Xeon Phi в поколении Knights Landing. В разновидности памяти HBM технология доступа к широкополосной памяти будет поддержана компаниями AMD и NVIDIA. Но это уже другая история.
Комментарии