推進利用TSV(硅通孔)的三維層疊型新一代
2012年5月8日，推進利用TSV(硅通孔(kong))的(de)三維層疊型新一代DRAM“Hybrid Memory Cube(HMC)”普及的(de)Hybrid Memory Cube Consortium(HMCC)宣布，軟件(jian)行業巨頭美國微軟已加盟該協會(hui)。
HMC是(shi)采用三維構(gou)造，在(zai)邏輯(ji)芯(xin)片(pian)上(shang)沿垂直方向疊加(jia)多個(ge)DRAM芯(xin)片(pian)，然后通(tong)過TSV連(lian)接(jie)布(bu)線(xian)的技術。HMC的最(zui)大(da)(da)特征是(shi)與既有的DRAM相比，性(xing)能(neng)可以得到極大(da)(da)的提(ti)升。提(ti)升的原因有二，一(yi)是(shi)芯(xin)片(pian)間的布(bu)線(xian)距離(li)能(neng)夠從半導體封(feng)裝平攤(tan)在(zai)主(zhu)板上(shang)的傳統方法的“cm”單位大(da)(da)幅縮小到數十μm～1mm;二是(shi)一(yi)枚芯(xin)片(pian)上(shang)能(neng)夠形成1000～數萬(wan)個(ge)TSV，實現芯(xin)片(pian)間的多點連(lian)接(jie)。
微(wei)軟(ruan)之(zhi)(zhi)所(suo)以加(jia)入HMCC，是因為正(zheng)在考慮如何對應很可能(neng)會成為個人(ren)電腦和計算(suan)機(ji)性(xing)能(neng)提(ti)(ti)升(sheng)的(de)(de)“內(nei)存瓶(ping)頸”問(wen)題(ti)。內(nei)存瓶(ping)頸是指隨著微(wei)處理(li)器的(de)(de)性(xing)能(neng)通(tong)過多核化不斷提(ti)(ti)升(sheng)，現行(xing)架構的(de)(de)DRAM的(de)(de)性(xing)能(neng)將無法滿足處理(li)器的(de)(de)需要。如果不解決這個問(wen)題(ti)，就會發生即使購買(mai)計算(suan)機(ji)新產(chan)品，實際性(xing)能(neng)也得不到相(xiang)應提(ti)(ti)升(sheng)的(de)(de)情況。與之(zhi)(zhi)相(xiang)比，如果把基于TSV的(de)(de)HMC應用(yong)于計算(suan)機(ji)的(de)(de)主存儲(chu)器，數據傳輸速度就能(neng)夠提(ti)(ti)高到現行(xing)DRAM的(de)(de)約15倍(bei)，因此(ci)，不只是微(wei)軟(ruan)，微(wei)處理(li)器巨頭美國英特爾等公司也在積極研究采用(yong)HMC。
其實，計劃(hua)采用TSV的(de)(de)(de)并不只是HMC等DRAM產(chan)品(pin)。按照半導體廠(chang)商的(de)(de)(de)計劃(hua)，在今后(hou)數年間，從承擔電(dian)子(zi)設備輸入(ru)(ru)(ru)功能(neng)的(de)(de)(de)CMOS傳(chuan)感(gan)器到負責運算的(de)(de)(de)FPGA和多(duo)核處理器，以及掌管產(chan)品(pin)存儲的(de)(de)(de)DRAM和NAND閃存都(dou)將相繼導入(ru)(ru)(ru)TSV。如果計劃(hua)如期進行，TSV將擔負起(qi)輸入(ru)(ru)(ru)、運算、存儲等電(dian)子(zi)設備的(de)(de)(de)主要功能(neng)。
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