الغوص العميق: ذاكرة Hynix ذات النطاق الترددي العالي

AMD-HBM

لقد ناقشنا إمكانيات وأداء HBM (ذاكرة النطاق الترددي العالي) عدة مرات على مدى الأشهر الستة الماضية ، لكن تقريرًا جديدًا يسلط الضوء على الهندسة المعمارية المادية وبناء HBM. يُنظر إلى تقنية الذاكرة الجديدة هذه على أنها مستقبل ذاكرة وحدة معالجة الرسومات. ستطلق Nvidia لأول مرة هندسة Pascal الخاصة بها في عام 2016 مع HBM2 ، بينما أطلقت AMD وحدات معالجة الرسومات الخاصة بها المزودة بـ HBM ، و Radeon Fury X و Radeon Fury ، في وقت سابق من هذا الصيف.

ال تقرير كامل بواسطة Tech Insights هو نظام حظر الاشتراك غير المدفوع ، لكن الشركة شاركت عددًا من الشرائح والتفاصيل مع EETimes. تعتبر مجموعة HBM التي صممتها AMD و Hynix معًا جديدة حقًا مقارنة بالمنتجات الأخرى الموجودة في السوق. استخدمت Samsung TSV (من خلال فتحات السيليكون) لتوصيل DRAM معًا من قبل ، ولكن لم يقم أحد على الإطلاق ببناء تصميم إدخال / إخراج واسع مثل هذا في منتج تجاري.



المتداخل والذاكرة الحيوية

الوسيط ، والميكروبات ، والركيزة الرقائقية



تُظهر الصورة أعلاه الركيزة والطبقة الفاصلة (المصنعة بواسطة UMC على عملية 65 نانومتر) وذاكرة DRAM المكدسة. لا تظهر ملفات TSV في هذه اللقطة ، ولكن يمكن رؤيتها في الصورة أدناه. يوضح التقرير أيضًا بالتفصيل كيف قامت Hynix بتصنيع TSVs والعملية التي استخدمتها لإنشائها. أحد الأشياء التي لاحظها المؤلفون هو أنهم توقعوا رؤية 'أسقلوب' في الصور (الأسقلوب عبارة عن نتوءات تشكلت في الجدار الجانبي أثناء عملية النقش) ، يبدو أن Hynix قامت بعمل ممتاز في تجنب المشكلة. يخلص المؤلف إلى أن Hynix 'لديه وصفة حفر رائعة.'

يموت TSVs و DRAM

يموت TSVs و DRAM



يشير ترتيب القوالب على المكدس إلى أن قوالب DRAM الثلاثة الأولى تم تقطيعها (مقطوعة من الرقاقة) كمجموعة ، بينما تم قطع شريحة DRAM العلوية بشكل منفصل ، واختبارها ، ثم إرفاقها بالمكدس. ثم يتم إرفاق المكدس المكون من أربعة قوالب بالكامل بالقالب المنطقي. تتمثل ميزة هذا النوع من التكوين في أنه يوفر لـ Hynix فرصة كبيرة لتأكيد أنها تبني قالبًا جيدًا قبل إرفاقها بالمنتج النهائي.

ملفات TSV

قسم من TSVs يربط طبقات DRAM.

أحد الأدلة المؤيدة لدورة الاختبار الشاملة هذه هو العدد الهائل من TSVs المضمنة في كل DRAM. تشير Tech Insights إلى أن هناك ما يقرب من 2100 لوحة TSV على كل قالب DRAM (يظهر عينة مقطع عرضي واحد أدناه). بالإضافة إلى استخدامها للبيانات ، I / O ، والطاقة ، والتكرار ، يبدو أن نسبة كبيرة تستخدم لاختبار TSVs نفسها. يتيح التحكم الدقيق في الأخطاء هذا لـ Hynix تحديد TSVs التي لا تلبي التوقعات بدقة واستبدال أحد TSVs الزائدة عن الحاجة عند الحاجة.



لماذا التفاصيل الدقيقة مهمة

منذ ذلك الحين AMD أعلنت أنها ستطلق HBM، كانت هناك شائعات بأن HBM كان إما مكلفًا للغاية ، أو يحقق نتائج سيئة ، أو كلاهما. لا يتناول مقتطفات Tech Insights أيًا من هذه الادعاءات بشكل مباشر ، ولكنه يقدم بعض الأدلة غير المباشرة. قامت Hynix ببناء نظام اختبار يسمح لهم باختبار الموت السيئ على كل مستوى. يمكنهم اختبار كومة من ثلاثة دوائر متكاملة ، يمكنهم اختبار المستوى الأعلى للذاكرة الحيوية قبل تركيبها ، ويمكنهم اختبار TSVs بعد التركيب ولديهم طريقة للتبديل إلى TSVs الزائدة عن الحاجة في حالة العثور على ارتباط سيئ بدلاً من التخلص من كومة يموت كاملة.

لا يمكن التقليل من قيمة القدرة على اختبار المنتج في مراحل متعددة. قد يتذكر البعض منكم Rambus ومحاولتها المشؤومة لغزو سوق DRAM في أواخر التسعينيات وأوائل القرن الحادي والعشرين. كانت وحدات ذاكرة Rambus DIMM باهظة الثمن للغاية عند إطلاقها ، وكان هناك بعض التهمسات التآمرية التي تزعم أن إما Intel و Rambus كانا يضخمان السعر بشكل خاطئ ، أو أن مصنعي DRAM كانوا يحاولون عمداً تعطيل المنتج.

في حين أن الوضع بأكمله RDRAM كان سياسي بشدة ، أخبرنا أحد جهات الاتصال التي تحدثنا إليها في شركة ذاكرة كانت على متنها بالكامل مع تحول RDRAM أنه لا ، كانت هناك مشكلات حقيقية أعاقت عائدات RDRAM. كان أحد أهم هذه الأمور هو عدم وجود طريقة لاختبار ما إذا كانت شريحة RDRAM الفردية جيدة أم لا قبل تركيبها في سلسلة لإنشاء وحدة RIMM. إذا لم يتم اختبار الوحدة بشكل مثالي ، فيجب تفكيكها واستبدالها ، قطعة قطعة ، حتى يتم العثور على IC معيب. نظرًا لأنه كان من الممكن وجود أكثر من IC معيب في وقت واحد ، كان يجب تنفيذ هذه الخطوة باستخدام مجموعة من الرقائق 'المعروفة الجيدة' حتى أصبحت كل وحدة RIMM 'معروفة جيدًا'. إلى جانب العوائد المنخفضة التي تعتبر نموذجية لأي ذاكرة متنامية ، ساهم عدم القدرة على اختبار المكونات الفردية بشكل كبير في ارتفاع أسعار RDRAM عند إطلاقه لأول مرة.

بكل المقاييس ، لم تطرح Hynix حلاً جديدًا بجلد أسنانهم - لقد قاموا ببناء تصميم قابل للتطوير يبشر بالخير لمستقبل معيار الذاكرة. تم بناء جهاز interposer على عملية 65 نانومتر رخيصة الأوساخ ، ونحن نعلم بالفعل أن HBM2 يتزايد.

Copyright © كل الحقوق محفوظة | 2007es.com