推進利用(yòng)TSV(矽通孔(kǒng))的三維層疊型新一(yī)代
2012年5月8日,推進利(lì)用TSV(矽通孔)的三維層疊型新一代DRAM“Hybrid Memory Cube(HMC)”普及的Hybrid Memory Cube Consortium(HMCC)宣布,軟件行業巨(jù)頭美(měi)國微軟已加盟(méng)該協會。
HMC是采用三維構造,在邏輯(jí)芯片上(shàng)沿垂直方向疊加多(duō)個DRAM芯片,然後通過TSV連接布線的技術。HMC的最大特征是與既有的DRAM相比,性能可以得到(dào)極大的提(tí)升。提升的原因有二,一是芯(xīn)片間的布(bù)線距(jù)離能夠從半導體封裝平攤在主板上(shàng)的傳統(tǒng)方法(fǎ)的“cm”單位大幅縮小到數十μm~1mm;二是一枚芯片上能夠形成(chéng)1000~數萬個TSV,實現芯片間的多點連接。
微軟之所以加入HMCC,是因為(wéi)正在考慮(lǜ)如(rú)何(hé)對應很可能會成為個人電腦和計算機性能提升的(de)“內存瓶頸”問題。內存瓶頸是指隨著微處理器(qì)的性能通過多核化不(bú)斷提升,現行架構的DRAM的性能將(jiāng)無法滿足處理器的需要。如果不解決(jué)這(zhè)個(gè)問(wèn)題,就會發生即使購買(mǎi)計(jì)算機新產品,實際(jì)性能也得不到相應(yīng)提升的情況。與之相比,如果把基於TSV的HMC應用(yòng)於計算機的主存(cún)儲器,數據傳輸速度就能夠提高到現行DRAM的約15倍,因此,不隻是微軟,微處理器巨頭美國英特(tè)爾等公(gōng)司也在積極研(yán)究采用HMC。
其實,計劃采用TSV的並不隻是HMC等DRAM產品。按照半導體廠商的計劃,在今後數年間(jiān),從承擔電子設備輸入功能的CMOS傳感器到負(fù)責運算的FPGA和多核處(chù)理器,以及(jí)掌管產品存儲的DRAM和NAND閃存都將相繼(jì)導入TSV。如果計劃如期進行,TSV將(jiāng)擔負起(qǐ)輸(shū)入、運算、存儲等電(diàn)子設(shè)備的主要功能。
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