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Xilinx UltraScale+全可编程器件存储器带宽进入快车道,利用3D-on-3D技术速度跃升10倍

发布者:jackzhang 时间:2016-06-02 21:10:04

Xilinx UltraScale+ 全可编程器件存储器带宽进入快车道,利用 3D-on-3D HBM 技术速度跃升10倍

赛灵思527日宣布, 在其UltraScale+ 全可编程器件发展蓝图上新增存储器带宽快车道 (Xilinx扩大16nm UltraScale+ 产品路线图为数据中心新增加速强化技术)。这种新型高速路由将 3D HBM(高带宽存储器)DRAM、大规模并行高带宽接口和赛灵思最先进的16nm UltraScale+ All Programmable芯片完美集成在台积公司 (TSMC) 和赛灵思联合开发的 3D CoWoS 硅中介层 (3D on 3D) 上。赛灵思支持 HBM UltraScale+ FPGA 结合台积公司 (TSMC) CoWoS硅中介层的高密度高性能互联技术,能实现多 Tbps 级的带宽性能,相对于独立封装的 FPGA SDRAM 而言,存储器带宽可提升高达10 倍。将存储器带宽提升 10 倍的赛灵思加速增强型16nm All Programmable器件,将能够满足数据中心应用(尤其是云计算)的处理及存储器带宽要求。当日宣布的信息指出:赛灵思已经在同业界领先的超大规模数据中心客户协作,共同打造优化配置和产品。

 

此次发布的新闻稿没有就产品发展规划扩展给出更多技术细节,因此我们暂时无法就此提供更多信息。不过有关 HBM 和台积公司(TSMC)/赛灵思联合开发的硅中介层已有大量技术信息可供了解。

 

维基百科Wikipedia信息显示,最初版 HBM 3D协议栈 DRAM 器件阵列,由 AMD SK Hynix 联合开发,并于 2013 年成为 JEDEC 标准。将单位引脚的存储器传输速率翻了一番的 HBM2 2016 1 月成为 JEDEC 标准。三星仅在几天后就宣布早期量产 HBM2 器件,而 SK Hynix则于 2016 3 月对 HBM2 器件进行了演示。所以 HBM 已经非常现实了。

 

SK Hynix HBM2提供的幻灯片对 HBM1 HBM2 进行了比较:

  

 

HBM总体规范

HBM1

DRAM 芯片的密度达2Gb

每引脚速率为 1Gbps

带宽为 128GB/s

4 Hi Stack (1 GB)

 

x1024 IO

1.2V VDD

KGSD 带有 µBump

 

HBM2

DRAM 芯片的密度达8Gb

每引脚速率为 2Gbps

单位协议栈带宽为 256GB/s

4/8 Hi Stack (4GB/8GB)

 

SK HynixHBM1 HBM2 进行了对比

 

HBM 3D存储器协议栈包括多个存储器芯片和可选基础逻辑芯片,它们通过硅通孔(TSV)连接在一起。一个 HBM 2 协议栈的存储器带宽据说超过 1Tbps,多个协议栈可集成到一个器件中。

 

下面这张幻灯片对初始版 HBM DDR3 SDRAM 进行了对比(摘自 2014 年热芯片大会上的 SK Hynix 演示):

 

 


 

 

HBMDDR3比较,来自HBM适用于高带宽要求处理器的存储器解决方案” Joonyoung KimYounsu Kim 2014 年热芯片大会上的演示

 

 

您可看到,初始版 HBM 的存储器带宽相对于 DDR3 SDRAM 存储器Bank而言提升了 10 多倍。

 

台积公司 (TSMC) 和赛灵思联合开发的 3D硅中介层技术现已正式称为CoWoS,并赢得北美2013 SEMI 两项大奖之一。SEMI服务于微电子和纳米电子产业生产供应链的全球产业协会。(见赛灵思凭借有助于降低功耗并提高带宽的 3D 硅中介层技术一举荣膺 SEMI 大奖

 

赛灵思基于 CoWoS 硅中介层技术的 16nm器件是第三代3D器件。赛灵思第一代 3D 器件包括一系列基于 28nm 技术的 Virtex-7 FPGA

 

·         Virtex-7 2000T All Programmable 3D IC全球首款 3D FPGA,单个器件封装,含有195.5 万个逻辑单元。

·         Vrtex-7 H580T全球首款异构 3D FPGA,采用 8 28Gbps收发器。

·         Virtex-7 H870T全球第二款异构3D FPGA,采用 16 28Gbps 收发器,支持 400GE线路卡。

 

赛灵思第二代 3D 器件包括基于台积公司(TSMC) 20nm 芯片技术、采用 440 万个逻辑单元的 Virtex UltraScale VU440 3D FPGA

 

今天宣布的消息称赛灵思将扩展 3D 技术到16nm UltraScale+ 器件系列。您或许已经想到了,由于这是第三代技术,而且已经有两代器件多批次投产供货为基础,因此 CoWoS 是非常牢靠的产品,而且也得到很好的了解认知。

 

欢迎关注“Xilinx 午后加油站”,进一步了解关于第三代 3D-on-3D 技术的最新信息。

 

 

如需了解赛灵思和 3D 技术的更多信息,敬请参见是否想获得商用3D IC的优势?赛灵思Vincent Tong汤立人预测 3DInCites 的未来