堆叠/片上存储器有哪些好处?

堆叠/片上存储器有哪些好处?

我正在尝试寻找一些参考资料来写一些关于堆叠内存未来的内容。我认为这意味着堆叠在处理芯片上的内存可以实现更快的访问时间、更少的延迟等。

这是一项可能被主要制造商采用的技术吗?它是否值得作为“未来技术”关注?也许它已经存在,只是我不知道,但如果你谷歌搜索“堆叠内存”,你会得到一些白皮书,仅此而已。

答案1

至少在正常使用的情况下,堆栈内存是不是与片上内存相同。堆叠内存是指将单独的内存芯片“堆叠”在同一封装内的 CPU 顶部。

这样,你就可以使用(廉价的)批量 DRAM 部件,结合(通常也非常便宜的)逻辑部件。

有两种明显的替代方案。一种是基本上相同的芯片,但采用单独的封装。对于大型物品(例如 DVD 播放器),这完全没问题,但对于 MP3 播放器和手机等物品,堆叠可以节省相当多的空间(并降低电路板设计成本)。

另一种选择是嵌入式 DRAM(或逻辑芯片上的大型 SRAM)。这两种方法的一大缺点是,您通常需要为每位存储支付更多费用。SRAM 的密度远不及 SRAM,而嵌入式 DRAM 需要定制整个芯片(即,您必须设计 ASIC,而不是使用现成的 CPU 和内存部件)。这往往会增加您的设计时间和上市时间,因此,除非您从其他方面获得相当大的好处(例如,通过减少 DRAM 访问时间),否则这很少值得。

答案2

原因很简单:距离。

光在导体中传播的速度约为每秒 200,000 公里,或约 20 厘米/纳秒。时钟速度为 3GHz,我们遇到的情况是,您无法在时钟脉冲内到达硅片的边缘,更不用说通过导体穿过引脚或球到达数厘米外的 RAM 板了。

另一个原因是空间,因为它减少了电路板表面并增加了功能密度。

我们一直在使用类似的技术将不同的技术整合到同一个封装中。不仅仅是内存,还有不同的功能。

所以是的,这种情况已经发生了,而且还会更多。实现这一目标的技术不断出现,因为需要找到持续的平衡。当多核变得相对较小、更低功耗,从而减少热量产生时,我们可能会看到更多此类技术更接近 CPU。

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