A Hybrid Memory Cube ( HMC ) a számítógépes RAM ígéretes típusa, amelyet a 2010-es évek elején olyan cégek konzorciuma fejlesztett ki, mint: Samsung , Micron Technology , ARM , Hewlett-Packard , Microsoft , Altera , Xilinx [1] .
A HMC több (4–8) DRAM memóriachipből [2] álló háromdimenziós mikroösszeállítást használ , amelyek szilíciumáthaladó technológiával és mikrobump mikrokontaktus tűkkel készültek . A klasszikus DRAM (SDRAM) chipekhez képest több memóriabankot használnak. A memóriavezérlő külön logikai chipként van beépítve a mikroösszeállításba [3] . A HMC szabványos memóriacellákat használ, de interfésze nem kompatibilis a DDR2 vagy DDR3 [4] implementációkkal .
A technológia 2011-ben megkapta a The Linley Group elemzőitől a Legjobb új technológia díjat [5] [6] .
A HMC 1.0 specifikáció első verziója 2013 áprilisában jelent meg [7] [8] . Ennek megfelelően a HMC 8 vagy 16 full-duplex differenciális soros vonal csatornáit használ, mindegyik vonal 10, 12,5 vagy 15 Gb/s sebességgel működik [9] . A HMC mikro-összeállítását "kockának " nevezik ; több kocka összekapcsolható egymással, így akár 8 kockából álló hálózatot alkothat. Egyes csatornákat egy ilyen hálózatban használnak a kockák közötti közvetlen kommunikációra. [10] Egy tipikus 4 csatornás kocka egy 31 x 31 x 3,8 mm-es mikroegység, és 896 BGA tűvel [11] .
A 16 vonalból álló, 10 Gb / s sebességgel működő csatorna sávszélessége 40 GB / s (20 GB / s vételhez és 20 GB / s átvitelhez); 4 vagy 8 ilyen csatornás kockákat terveznek. A sávszélesség hatékonysága a 32 bájtos csomagoknál 33-50%, a 128 bájtos csomagoknál 45-85% [2] .
Amint arról a 2011-es HotChips 23 konferencián beszámoltunk, a 4 DRAM memóriachipből (50 nm) és egy 90 nm-es logikai chipből összeállított HMC demókockák első generációja 512 MB térfogatú és 27 × 27 mm méretű volt. Az áramellátáshoz 1,2 V feszültséget használtak, az áramfelvétel 11 W volt [2] .
Az Altera bejelentette, hogy 10. generációs programozható chipjeihez (Arria 10, Stratix 10) kompatibilis a HMC-vel. Linkenként legfeljebb 16 adó-vevő használható [12] . Az első HMC memóriát használó processzor a 2014-ben bejelentett Fujitsu Sparc64 XIfx volt (PRIMEHPC FX100 szuperszámítógépekben használták) [13] [14] [15] .
2014 novemberében bemutatták a HMC specifikáció második verzióját [16] [17] , később frissítették a 2.1-es verzióra. A HMC második változata megduplázta a sűrűséget és a sávszélességet, és javasolta a chipek létrehozását 8 DRAM memóriachipből és egy logikai chipből 3DI és TSV segítségével; kapcsolati sebesség - 12,5, 15, 25, 28 és 30 Gbps; linkszélesség – 4, 8 vagy 16 pár, 2 vagy 4 láncszem mikroegységenként; a logikai protokoll megváltozott, az atomi műveletek támogatása kibővült [18] .
A szabvány harmadik változata 2016-ban várható [19] .
| A dinamikus véletlen hozzáférésű memória (DRAM) típusai | |
|---|---|
| aszinkron | |
| Szinkron | |
| Grafikus | |
| Rambus | |
| Memória modulok | |