SK Hynix ha comenzado a contratar personal de diseño para semiconductores lógicos, como CPU y GPU, informa Joongang.co.kr. Aparentemente, la compañía está buscando apilar HBM4 directamente encima de los procesadores, lo que no solo cambiará la forma en que los dispositivos lógicos y de memoria suelen interconectarse, sino que también cambiará la forma en que se fabrican. De hecho, si SK Hynix tiene éxito, podría cambiar en gran medida la forma en que opera la industria de la fundición.
Hoy en día, las pilas de HBM integran ocho, 12 o 16 dispositivos de memoria, así como una capa lógica que actúa como concentrador. Las pilas de HBM se colocan en el intercalador junto a las CPU o GPU y se conectan a sus procesadores mediante una interfaz de 1024 bits. SK Hynix pretende colocar pilas HBM4 directamente en los procesadores, eliminando por completo los intercaladores. Hasta cierto punto, este enfoque se parece al 3D V-Cache de AMD, que se coloca directamente en los procesadores, pero, por supuesto, HBM tendrá capacidades considerablemente mayores y será más barato (aunque más lento).
Según se informa, SK Hynix está discutiendo su método de diseño de integración HBM4 con varias empresas sin fábrica, incluida Nvidia. Es probable que SK Hynix y Nvidia diseñen conjuntamente el chip desde el principio y lo produzcan en TSMC, que también instalará el dispositivo HBM4 de SK Hynix en chips lógicos que utilizan tecnología de unión de obleas. Es inevitable un diseño común para que los semiconductores de memoria y lógica funcionen como un solo cuerpo en el mismo chip.
La memoria HBM4 utilizará una interfaz de 2048 bits para conectarse a los procesadores host, por lo que los intercaladores para HBM4 serán extremadamente complejos y costosos. Esto hace que la conexión directa de la memoria y la lógica sea económicamente viable. Pero si bien colocar pilas HBM4 directamente en chips lógicos simplificará un poco el diseño del chip y reducirá los costos, presenta otro desafío: el térmico.
Los procesadores lógicos modernos, como el H100 de Nvidia, consumen cientos de vatios de potencia y disipan cientos de vatios de energía térmica. La memoria de HBM también consume bastante energía. Por lo tanto, enfriar un paquete que contiene lógica y memoria podría requerir métodos muy sofisticados, incluida la refrigeración líquida y/o la inmersión.
"Si el problema del calentamiento se resuelve dos o tres generaciones después, el HBM y la GPU podrán funcionar como un solo cuerpo sin intercalador", afirmó Kim Jung-ho, profesor del Departamento de Electricidad y Electrónica del KAIST.
Pero la integración de la memoria directamente en los procesadores también cambiará la forma en que se diseñan y fabrican los chips. Producir DRAM utilizando la misma tecnología de proceso que la lógica y en la misma fábrica garantizará el máximo rendimiento, pero aumentará significativamente los costos de memoria, por lo que no es una opción que se considere seriamente en este momento. Sin embargo, parece que memoria y lógica están a punto de unirse, tanto en el sentido literal como en el nivel tecnológico de los procesos.
"Dentro de 10 años, las 'reglas del juego' de los semiconductores podrían cambiar y la distinción entre semiconductores de memoria y semiconductores lógicos podría volverse insignificante", dijo un experto de la industria a Joongang.co.kr.
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