Компанія SK Hynix є одним з ключових розробників багатошарової пам'яті типу high bandwidth memory (HBM) поряд з Advanced Micro Devices, і єдиним постачальником мікросхем HBM першого покоління. Тим не менш, компанія не стала першим виробником пам'яті HBM другого покоління, поступившись Samsung Electronics. Згідно з коментарями представника SK Hynix, компанія почне виробництво HBM2 лише наприкінці літа.
Перші чіпи HBM2 виробництва SK Hynix з'являться в третьому кварталі
SK Hynix планує почати серійне виробництво 4-Гбайт збірок пам'яті HBM2 в третьому кварталі цього року, тоді як виробництво восьмислійних 8-Гбайт збірок HBM2 стартує в четвертому кварталі цього року. Плани з випуску 2-Гбайт збірок HBM2 в даний момент не розкриваються. Цю інформацію озвучив один з неназваних представників SK Hynix в інтерв'ю німецькому сайту Golem.de. Офіційні представники компанії SK Hynix в США і Південній Кореї не відповіли на лист з проханням підтвердити плани компанії в галузі виробництва пам'яті HBM другого покоління.
Перед початком масового виробництва нові мікросхеми пам'яті будь-якого виробника з остаточними характеристиками випускаються дрібносерійними партіями, які поставляються партнерам для розробки і тестування продукції на їх базі. Так, SK Hynix почала поставки зразків пам'яті HBM своїм партнерам у третьому кварталі 2014 року, відбивши це в своєму каталозі продукції. У той час компанія поставляла 1-Гбайт мікросхеми HBM з артикулами H5VR8GESM4R-20C (швидкість передачі даних 1 Гтрансфер/с) і H5VR8GESM4R-25C (швидкість передачі даних 0,8 Гтрансфер/с). Згодом збірки H5VR8GESM4R-20C були направлені в масове виробництво влітку 2015 року, вони застосовуються на графічних картах AMD Radeon R9 Fury/Nano. В даний час в каталозі продукції SK Hynix не міститься ніяких згадок про пам'ять HBM2, ні у вигляді зразків, ні у вигляді продукції готової до поставок. Це побічно підтверджує той факт, що компанія не планує починати їх масового виробництва в найближчі місяці.
Як очікується, пам'ять типу HBM2 буде використовуватися на нових флагманських графічних картах AMD покоління Polaris і NVIDIA покоління Pascal. В даний момент невідомо, як масове виробництво HBM2 компанією SK Hynix відіб'ється на комерційних поставках нових графічних карт AMD Radeon і NVIDIA GeForce. Враховуючи, що Samsung Electronics вже почала виготовляти мікросхеми HBM2 ємністю 4 Гбайт зі швидкістю передачі даних у 2 Гтрансфер/с, навряд чи розробникам GPU доведеться затримувати свої нові продукти через недоступність пам'яті.
Характеристики мікросхем вже відомі
Хоча виготовлення пам'яті другого покоління НВМ компанією SK Hynix стартує лише пізнього літа, характеристики мікросхем були багаторазово оприлюднені виробником. Так, відомо, що HBM2 буде проводитися за технологією 21 нм, базуватися на пристроях пам'яті ємністю 8 Гбіт і підтримувати швидкості передачі даних в 1, 1,6 і 2 Гтрансфер/с. Мікросхеми HBM2 матимуть пропускну здатність до 256 Гбайт/с. У планах SK Hynix, оприлюднених у вересні минулого року, розкриваються наміри проводити збірки HBM2 ємністю 2 Гбайт, 4 Гбайт і 8 Гбайт.
Так само, як попередник, HBM2 підтримує два, чотири або вісім DRAM-пристроїв на базовій логічній матриці (2Hi, 4Hi і 8Hi) в одній збірці, званій KGSD (known good stacked die). Пристрої пам'яті використовують протокол DDR і поділяються на два 128-розрядних канали c 2n архітектурою попередньої вибірки (prefetch), кожен з яких працює повністю автономно (на своїй тактовій частоті і в різних режимах). Крім того, кожен канал HBM2 поділяється на два псевдоканали, які індивідуально декодують і виконують команди, але працюють на однаковій тактовій частоті, ділять командні шини рядків і стовпчиків, а також контакти CK і CKE. Режим псевдоканалів оптимізує доступ до пам'яті і знижує затримки, що збільшує ефективну пропускну здатність. Збірки HBM2 мають фізичний інтерфейс 1024 розряду і напруга харчування 1,2 Вольта.
HBM2 SK Hynix матиме нову упаковку
Цікаво зазначити, що хоча багато архітектурних особливостей HBM були успадковані HBM2, упаковка не була однією з них. Так, мікросхема HBM1 SK Hynix має розміри 5,48 мм ^ 7,29 мм (39,94 мм2). Чіп HBM2 даного виробника буде мати розміри 7,75 мм ст.1 11,87 мм (91,99 мм2). Крім того, KGSD HBM2 будуть вищими (0,695 мм/0,72 мм/0,745 мм проти 0,49 мм), ніж чіпи HBM1. Це може вимагати від розробників процесорів (наприклад, GPU) встановлювати теплорозподільники на системи з HBM2, щоб компенсувати будь-які відмінності у висоті між пам'яттю і процесором, забезпечивши захист DRAM і гарантувавши достатнє охолодження для пам'яті.
Більші розміри корпусів HBM2 виробництва SK Hynix означають, що виходять незабаром системи в упаковці (system-in-package, SiP) - набори мікросхем на підкладці, що складаються з процесора, пам'яті та інших компонентів - будуть дещо дорожче SiP на базі HBM1, оскільки вимагатимуть кремнієвих Втім, оскільки геометричні параметри розміщення мікроконтактів (microbumps) у HBM2 залишилися незмінними, то складність підкладок не збільшиться.
Хороша новина полягає в тому, що для того, щоб забезпечити пропускну здатність в 512 Гбайт/с, знадобляться лише два збірки HBM2 (проти чотирьох у разі HBM1), що в цілому робить використання такої пам'яті привабливим з точки зору ціни кінцевого рішення.
Тим не менш, оскільки геометричні розміри KGSD HBM1 виробництва SK Hynix менше розмірів збірок HBM2 цієї компанії, вони мають деяку перевагу для SiP малого форм-фактора. Судячи з усього, SK Hynix доведеться продовжити виробництво HBM1 в разі, якщо комусь з клієнтів буде потрібна подібна пам'ять.
Результат індустрії
Згідно із заявами SK Hynix, зараз понад десяток компаній працюють над мікросхемами, які використовують пам'ять HBM різних поколінь. Враховуючи, що SK Hynix була головною рушійною силою для просування HBM, її плани масового виробництва пам'яті HBM другого покоління повинні бути скоординовані з основними клієнтами. Якщо це так, то розгортання масового виробництва HBM2 в кінці літа приблизно збігається з початком масового виробництва процесорів, сумісних з новою пам'яттю. Якщо ні, то у SK Hynix проблеми, оскільки її місце на ринку на якийсь час займе Samsung.