Сегодня 07 ноября 2026
18+
MWC 2018 2018 Computex IFA 2018
реклама
Новости Hardware

Инженеры уложили HBM на бок — память стала быстрее, холоднее и вместительнее

Инженеры предложили новый способ наращивания памяти для ускорителей ИИ и графических процессоров: вместо укладки кристаллов DRAM привычной «башней», как в HBM, их предлагается устанавливать на ребро, превращая массив памяти в объёмный блок из кремниевых пластин. Это сразу решает несколько проблем масштабирования памяти: увеличивает пропускную способность и ёмкость, а также позволяет избежать роста тепловыделения.

 Источник изображения: University of Tokyo

Вертикальное, но не стековое размещение кристаллов памяти улучшит её характеристики. Источник изображения: University of Tokyo

Проблема наращивания памяти типа HBM приобретает всё большую актуальность из-за роста больших языковых моделей: современные GPU уже окружены несколькими стеками HBM, но дальнейшее увеличение числа слоёв в каждом стеке грозит перегревом и потерей эффективности. В обычной HBM кристаллы DRAM располагаются друг над другом на базовом кристалле и соединяются сквозными TSV-соединениями. Такая структура плохо отводит тепло к радиатору, поскольку кристаллы разделены слоем диэлектрика с низкой теплопроводностью.

Для решения проблемы теплоотвода от памяти ускорителей на июньском симпозиуме IEEE VLSI были представлены два варианта, оба из которых предлагают поставить условный куб HBM на ребро. По большому счёту это будет уже не память HBM, поскольку у неё не будет базовой подложки, к которой подключаются все кристаллы. Вместо этого каждый кристалл в 3D-сборке DRAM на нижнем ребре будет нести группу интерфейсных и силовых контактов для подключения к подложке с ускорителем или графическим процессором.

Более того, в концепции памяти V-Die, разработанной при участии южнокорейских университетов UNIST и Hanbat National University, между кристаллами также предполагается размещать микрофлюидные каналы для циркуляции хладагента. Кроме того, отказ от достаточно толстых TSV дополнительно освобождает площадь под ячейки памяти, а собственные блоки ввода-вывода (I/O) на каждом кристалле позволяют отказаться от отдельного базового кристалла. Контакты для подключения к подложке предлагается размещать вдоль нижней кромки кристалла с шагом около 20 мкм.

Расчёты показывают, что V-Die может обеспечить примерно в четыре раза больше соединений, чем HBM4, и сократить время чтения из памяти на 37 %. При моделировании системы на GPU уровня Nvidia H100 с нагрузкой, похожей на большую языковую модель масштаба GPT-3, вариант V-Die обеспечивал производительность памяти на уровне 540 токенов в секунду против 296 токенов в секунду у HBM4 при той же ёмкости памяти. Задержка до выдачи первого токена снижалась на 32 % (примерно на 24 мс), а температура за счёт микрофлюидного охлаждения удерживалась на уровне около 45 °C — заметно ниже типичных пиков HBM, которые могут превышать 80 °C.

Впрочем, технология V-Die подверглась критике со стороны специалистов. По их словам, почти невозможно обеспечить такую точность производства, чтобы все контакты на рёбрах куба памяти совпали с контактами для пайки на подложке ускорителя. Однако об этой проблеме позаботилась другая группа исследователей — из Японии.

Японская группа из University of Tokyo, Tohoku University и RIKEN предложила подход к монтажу «кубической» памяти, названный ими MOSAIC («мозаика»). Жёсткие контакты, по их мнению, следует оставить только для питания сборки DRAM, поскольку они крупнее и менее требовательны к точности совмещения, тогда как данные и управляющие сигналы предлагается передавать с подложки на «куб» памяти индуктивным бесконтактным способом.

В частности, исследователи предложили формировать на кристаллах памяти вытянутые катушки размером около 80 × 240 мкм, а на подложке размещать ответные катушки под прямым углом. Передача данных будет осуществляться посредством магнитного поля, поэтому элементы не обязаны совпадать с микронной точностью. В одном кубе MOSAIC можно разместить 98 кристаллов и получить 294 Гбайт памяти, а при уменьшении толщины кристалла DRAM до 100 мкм авторы оценивают потенциал в 294 кристалла и 882 Гбайт памяти в том же объёме при расчётной пиковой температуре около 81,3 °C.

Было интересно? Скажите об этом Google, чтобы чаще получать ссылки на наши новости про технологии и рынок it

Источник:

Если вы заметили ошибку — выделите ее мышью и нажмите CTRL+ENTER.
Материалы по теме

window-new
Soft
Hard
Тренды 🔥
У клавиатуры iPhone нашёлся список из 100 тыс. запретных слов — но набирать их всё равно можно 7 ч.
Просто деньги очень нужны: Anthropic не откажется от IPO на фоне биржевого обвала 8 ч.
Китайский ИИ почти догнал секретную модель OpenAI во взломе сетей — и оказался дешевле 9 ч.
Ноябрьские игровые релизы грозят опустошить офисы — сотрудники массово берут выходные 13 ч.
Новая статья: Stygian: Outer Gods — лавкрафтианский кошмар. Опять. Рецензия 23 ч.
Бывший босс PlayStation объяснил, почему спустя 11 лет Sony так и не выпустила ни ремейк, ни сиквел Bloodborne 06-11 22:07
IPO на $1,5 трлн под угрозой: потенциальных инвесторов Anthropic напугал обвал акций IT-компаний 06-11 21:32
Paint оказался дырявым: уязвимость позволяет удалённо взламывать Windows 11 — Microsoft выпустила патч, но он не приходит 06-11 21:02
Кибератака полностью уничтожила облачную инфраструктуру Beget — хостинг-провайдер восстанавливает её с нуля 06-11 20:53
Энергетическая дискриминация: ИИ тратит на запросы на некоторых языках до 180 раз больше энергии, чем на английский 06-11 20:41
Расследование показало, что США разрешили закупать чипы Nvidia несуществующим китайским компаниям 32 мин.
Synology выпустила двухконтроллерную СХД PAS3600 на 12 накопителей SATA 7 ч.
Дорогая память не помогла: биржевой обвал спутал планы китайской YMTC по IPO 9 ч.
Умные очки Samsung и Warby Parker будут доступны для предзаказа с 12 ноября 9 ч.
CPS PCCooler — семейство кулеров, СЖО, корпусов и БП для самых мощных рабочих станций 11 ч.
Конкурент Starlink анонсировал собственную ракету — первый запуск намечен на 2028 год 12 ч.
Nvidia ищет следы контрабанды — будущих партнёров в Азии обяжут подключить мониторинг чипов 15 ч.
Новые смартфоны всё чаще комплектуют б/у памятью — перепаянная DRAM будет в 9 % гаджетов в следующем году 21 ч.
Tesla сообщила о планах по выпуску ИИ-ускорителей SI и Dojo 3 22 ч.
YMTC хочет выпускать передовую NAND почти без западных технологий — 70 % оборудования на новом заводе будет китайским 23 ч.