Сегодня 18 октября 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 🔥
Анонсирован Encryption — хоррор о поисках пропавшей дочери в охваченной лесными пожарами Италии 3 ч.
Новая статья: TOEM 2 — в одну уютную реку дважды. Рецензия 20 ч.
Сервер или люди? ИИ проверили задачей о вагонетке — и пожалели 17-10 17:05
Криптобиржа Bitget закрыла доступ к сервисам жителям России и Беларуси 17-10 16:35
Anthropic предложила американским законодателям собственный законопроект о регулировании отрасли ИИ 17-10 07:11
ИИ-модели Google достигли переломного момента: вскоре они смогут самосовершенствоваться 17-10 06:37
Глава Nvidia призвал отрасль не мириться с инцидентами в сфере безопасности, вызванными ИИ 17-10 05:51
Новая статья: Songs of Glimmerwick — песнь песней. Рецензия 17-10 00:00
Digital Foundry: похоже, в GTA VI наконец исправили проблему, которая преследовала игры Rockstar со времён GTA IV 16-10 22:50
Снуп Догг засветился в новом трейлере криминального боевика Stranger Than Heaven от авторов Yakuza 16-10 21:50
Fervo Energy запустила первую крупную коммерческую геотермальную электростанцию нового поколения 43 мин.
Просто прийти и купить не выйдет: Apple предупредила о дефиците iPhone Duo на старте продаж 8 ч.
Qualcomm представила платформу Dragonwing FWA Gen 6 Elite с поддержкой 5G, Wi-Fi 8 и спутниковой связи 10 ч.
Офисные коммутаторы QNAP QSW 2000 оснащены портами 2.5GbE 10 ч.
Дата-центр VK в Ленинградской области атакован БПЛА 10 ч.
Высокие цены на память позволили китайской CXMT выйти в прибыль по итогам трёх первых кварталов этого года 12 ч.
Asus выпустила свою первую видеокарту Intel Arc — но она не для геймеров 22 ч.
Сетевая «Швейцария»: Cisco изменила стратегию в эпоху агентного ИИ, став более открытой и нейтральной 17-10 18:04
Biomemory представила DNA Shield — коммерческий сервис хранения данных в ДНК 17-10 16:48
Micas Networks представила коммутаторы класса 102,4 Тбит/с на базе Broadcom Tomahawk 6 17-10 16:43