Samsung prezentuje nowy rodzaj pamięci graficznych GDDR6W

Samsung zaprezentował właśnie swoją pamięć graficzną nowej generacji znaną jako GDDR6W, która podwaja wydajność i pojemność w stosunku do GDDR6 DRAM.

Wraz z rozwojem zaawansowanych technologii graficznych i wyświetlaczy, zacierają się granice między metawersum a naszym codziennym doświadczeniem. Wiele z tej ważnej zmiany jest możliwe dzięki postępowi w dziedzinie rozwiązań pamięciowych przeznaczonych dla produktów graficznych. Rozwiązania w zakresie pamięci graficznych o wysokiej przepustowości to Klucz do realistycznej grafiki w grach wideo, jak i tworzenia tzw. cyfrowego bliźniaka, czyli reprezentacji fizycznego obiektu lub zjawiska w przestrzeni wirtualnej z zachowaniem jego wszystkich właściwości fizycznych i chemicznych. Wymaga to ogromnej ilości pamięci i zwiększonej mocy obliczeniowej.

Od momentu wprowadzenia na rynek pamięć GDDR6 doczekała się już znaczących ulepszeń. W lipcu ubiegłego roku Samsung opracował pamięć GDDR6 o przepustowości 24Gbps, najszybszą w branży graficzną pamięć DRAM. GDDR6W podwaja tę przepustowość (wydajność) i pojemność, zachowując przy tym identyczny rozmiar GDDR6.

Dzięki niezmienionej powierzchni układu nowe moduły pamięci mogą być łatwo wprowadzone do tych samych procesów produkcyjnych, które klienci stosowali w przypadku GDDR6, z wykorzystaniem technologii budowy i układania FOWLP, skracając czas i koszty produkcji.

Jak widać na powyższym zdjęciu, ponieważ można umieścić dwa razy więcej chipów pamięci w pakiecie o identycznych rozmiarach, pojemność graficznej pamięci DRAM wzrosła z 16Gb do 32Gb, a przepustowość i liczba wejść/wyjść podwoiła się z 32 do 64. Innymi słowy, powierzchnia potrzebna na pamięć została zmniejszona o 50% w porównaniu do poprzednich modeli.

Ogólnie rzecz biorąc, rozmiar pakietu zwiększa się w miarę układania kolejnych chipów. Istnieją jednak czynniki fizyczne, które ograniczają maksymalną wysokość pakietu. Co więcej, choć układanie chipów w stos zwiększa pojemność, to jednak wiąże się z kompromisem w zakresie odprowadzania ciepła i wydajności. Aby przezwyciężyć te kompromisy, zastosowaliśmy naszą technologię FOWLP w GDDR6W. Technologia FOWLP polega na bezpośrednim montażu matrycy pamięci na waflu krzemowym, zamiast na płytce drukowanej. W ten sposób zastosowano technologię RDL (Re-distribution layer), która pozwala na uzyskanie znacznie dokładniejszych wzorów połączeń. Co więcej, ponieważ nie ma płytki drukowanej, zmniejsza się grubość opakowania i poprawia odprowadzanie ciepła.

Wysokość GDDR6W opartego na FOWLP wynosi 0,7mm – jest on o 36% smuklejszy niż poprzedni pakiet o wysokości 1,1mm. I pomimo tego, że chip jest wielowarstwowy, nadal oferuje takie same właściwości termiczne i wydajność jak dotychczasowe GDDR6. Jednak w przeciwieństwie do GDDR6, przepustowość GDDR6W opartego na FOWLP może zostać podwojona dzięki rozszerzonym I/O na pojedynczy pakiet. Pakowanie odnosi się do procesu cięcia wyprodukowanych wafli do kształtów półprzewodników lub łączenia ścieżek. W przemyśle jest to znane jako „proces back-end”.

Podczas gdy przemysł półprzewodnikowy stale rozwija się w kierunku skalowania układów w dół w jak największym stopniu, technologia pakowania staje się coraz ważniejsza, ponieważ przemysł zbliża się do fizycznych limitów wielkości układów scalonych. Dlatego Samsung wykorzystuje swoją technologię pakowania 3D IC w GDDR6W, tworząc pojedynczy pakiet poprzez układanie różnych chipów w stosie wafla krzemowego. Jest to jedna z wielu innowacji planowanych, aby zaawansowane pakowanie GDDR6W było szybsze i bardziej wydajne.

Nowo opracowana technologia GDDR6W oferuje wydajność na poziomie bliskim pamięci HBM2E. Najnowsze moduły GDDR6W mają przepustowość na poziomie 1,4 TB/s przy zastosowaniu połączenia I/O 512 pin, gdzie każdy pin oferuje transfer rzędu 22 Gbps. Pamięci HBM2E mogą poszczycić się przepustowością na poziomie 1,6 Tb/s, więc odrobinę szybsze od modułów GDDR6W, ale ich produkcja jest jeszcze bardziej skomplikowana, ponieważ moduły te używają interfejsu I/O składającego się z 4096 pinów.

Najnowsze moduły pamięci znajdą swoje zastosowanie w wydajnych komputerach, akceleratorach graficznych oraz AI. Moduły zostały już zarejestrowane w JEDEC więc możemy się spodziewać, że w przyszłym roku trafią do pierwszych produktów.