Micron ו-Samsung הקימו קונסורציום שינסה למצוא פתרון לבעיית ה-Memory Wall, הבולמת את הגברת מהירות העיבוד

20 נובמבר, 2011

הקנסורציום יפתח מיפרט טכני וממשקים פתוחים אל טכנולוגיית זיכרון חדשה בשם Hybrid Memory Cube, שהיא בעלת מהירות גישה מוגברת אל המעבד. המטרה היא לצמצם את הפער בין מהירות המעבדים למהירות רכיבי הזיכרון. המיפרטים צפויים לצאת ב-2012

לקונסורציום הצטרפו בינתיים שתי יצרניות ה-FPGA הגדולות זיילינקס ואלטרה

שתי יצרניות רכיבי הזכרונות הגדולות, מיקרון (Micron) וסמסונג (Samsung) מקימות קונסורציום של חברות טכנולוגיות במטרה לפתח ממשק פתוח עבור טכנולוגיית הזיכרון החדשה Hybrid Memory Cube. עד היום הצטרפו לארגון החדש יצרניות רכיבי ה-FPGA זיילינקס (Xilinx) ואלטרה (Altera).

הטכנולוגיה נועדה להתמודד עם תופעה שקיבלה את הכינוי "חומת הזיכרון" (Memory Wall). הכוונה היא לפער המתרחב בין מהירות העבודה של מעבדי המחשבים (CPU) לבין קצב העברת הנתונים של רכיבי הזיכרון, אשר מזינים את המעבד במידע. כיום התעשייה כבר נתקלה ב"חומה", וקצב העבודה של המעבדים גבוה מקצב העברת הנתונים מהזיכרונות.

הפתרון של אינטל: ריבוי ליבות

הדבר בא לידי ביטוי בנייר עמדה שפירסמה חברת אינטל לפני כשנה, ובו היא מתארת את אתגרי המחשוב של העשור הבא. בנייר העמדה מסביר אינטל שבעיית צוואר הבקבוק שיצרו הזיכרונות האיטיים החמירה ככל שמהירויות המעבדים עלו, מכיוון שבתדרי עבודה מהירים גדלה ההשפעה הפרזיטית של תופעות קיבוליות והשראות (מעגלי RC), המאיטים את זמני הגישה של הזכרונות, ומגביהים את חומר הזיכרון.

למעשה זה היה אחד מהשיקולים של אינטל במעבר למעבדים מרובי-ליבות, המאפשרים להגדיל את מהירות העיבוד הכוללת מבלי להגדיל את קצב השעון הפנימי במעבד. "הארכיטקטורות הבאות של אינטל יתבססו על ריבוי-ליבות כדי לצמצם את הפער בין מהירות הזיכרונות לבין מהירות המעבד, ולהקטין את ההשפעות הפרזיטיות של מעגלי RC".

בהמשך מסבירה אינטל כיצד הדבר יתבטא גם ברמת התכנון של השבב עצמו: "צריך לקרב את הזיכרון אל המעבד, לכן המעבדים הבאים יכילו מערכות זיכרון שלמות על-גבי שבב העיבוד המרכזי. הן עשויות להגיע לנפחים של מספר GB, ואפילו יחליפו את הזיכרון המרכזי בחלק ממערכות המחשבו הקיימות היום. זיכרון המטמון עצמו יתוכנן כזיכרון מיתכנת, אשר יבצע הקצאה דינמית של נתונים לליבות השונות בתוך המעבד".

הגישה הפוכה: קוביית זיכרון

מיקרון וסמסונג מתכננות לתקוף את הבעיה מהכיוון ההפוך: טכנולוגיית HMC מבוססת על בניית זיכרונות DRAM מהירים פי 15 לפחות מזכירונות ה-DDR3 הקיימים היום בשוק. זיכרונות אלה יכילו מספר שבבי זיכרון המקושרים אחד אל השני באמצעות מחברים ברמת הסיליקון, ומעגלי בקרה לוגיים שינהלו את הזיכרון. כל המערך כולו יהיה ארוז ברכיב אחד שיתנהג כלפי חוץ רכיב זיכרון סטנדרטי.

להערכת הקונסורציום, בהשוואה לזיכרונות DDR3 מהדור הנוכחי, זיכרונות HMC יתפסו נפח של 10% בלבד ויצרכו רק 30% מהאנרגיה שצורכים הזיכרונות כיום. היעד הראשוני של הקונסורציום הוא לפרסם את מפרטי הטכנולוגיה החדשה כבר ב-2012.

פורסם בקטגוריות: חדשות , סמיקונדקטורס , רכיבים