Компания Micron Technology, являющаяся одним из известнейших производителей чипов компьютерной памяти, анонсировала новый тип памяти следующего поколения, изготовленной по технологии Hybrid Memory Cube (HMC). Структура этой памяти представляет собой сложную структуру, которая может оказаться решением одной из самых известных «болезней» вычислительных систем, называемой «стеной памяти».
Исторически сложилось так, что архитектура систем оперативной памяти всегда отставала в развитии от архитектуры микропроцессоров. В большинстве современных вычислительных систем пропускной способности подсистемы памяти недостаточно для того, чтобы полностью загрузить работой центральный процессор, отсюда возникают циклы холостых простоев микропроцессоров, которые и образуют «стену памяти». Конечно, инженеры нашли решения преодоления данной проблемы, но они все дорогостоящие и используются только в самых дорогих и самых производительных вычислительных системах.
Память Hybrid Memory Cube (HMC) является памятью с новой трехмерной архитектурой, которая чередует слои кристаллов собственно памяти со слоями быстродействующих логических схем, связанных между собой проводниками, проложенными в сквозных переходных отверстиях, сделанных в кремнии чипов (through-silicon-via, TSV). Такая минимизация длины соединений и максимально близкое расположение управляющих логических цепей позволяют получить огромные преимущества памяти нового типа перед самыми лучшими образцами современной памяти.
Согласно данным, опубликованным представителями компании Micron, чипы памяти HMC позволят получить минимум пятнадцатикратное увеличение производительности, снизив показатель потребляемой энергии на внушительные 70 процентов по сравнению с памятью стандарта DDR3. При этом площадь кристалла, занимаемая памятью HMC, на 90 процентов меньше, чем площадь, занимаемая памятью такого же объема стандарта RDIMM. Помимо этого, память HMC масштабируется до таких показателей, которые просто недостижимы для памяти стандартов DDR3 и DDR4.
Судя по заявленным показателям и многочисленности участников сообщества, технология Micron HMC является ни больше, ни меньше, чем существенным и кардинальным прорывом в современных технологиях компьютерной памяти. В октябре 2011 года компания Micron Technology, совместно с компанией Samsung Electronics Co., Ltd., сформировали консорциум Hybrid Memory Cube Consortium, целью создания которого является разработка открытого стандарта нового типа памяти и интерфейса, упрощающего интеграцию памяти HMC в большое количество разнообразных вычислительных платформ.
В настоящее время в состав консорциума входят такие именитые компании, как Altera, ARM, HP, IBM, Micron, Microsoft, Open Silicon, Samsung, SK Hynix и Xilinx, которые обладают правом заключительного голоса в определении стандарта. Помимо этих компаний в консорциуме принимают участие еще 75 более мелких компаний. В настоящее время консорциум занимается рассмотрением спецификации нового стандарта, которая, как ожидается, будет принята в следующем месяце, и которая в деталях определяет коммуникационный интерфейс между памятью HMC и процессорами, центральными, графическими или микросхемами FPGA.
Если все пойдет согласно намеченным планам, то выпуск гибридной HMC-памяти начнется или в конце этого, или в начале 2014 года. Первыми двумя видами выпускаемой HMC-памяти будет память, которая станет заменой DRAM-памяти. Но компания Micron и некоторые другие производители рассматривают варианты выпуска действительно гибридных чипов, в которых будет совмещена HMC-память и энергонезависимая NAND-flash память.
