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MEMORYTECH
TECHFOCUS
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- ELETTRONICA OGGI 468 - MARZO 2018
Lucio Pellizzari
La competitività di gran parte dei moderni sistemi elettronici
dipende anche dalle nuove generazioni di memorie che cercano
di colmare il gap fra le Dram e le Flash
MEMORIEVELOCI
E/ONONVOLATILI?
tentativi di intercettare la memoria per-
fetta veloce come le Dram e non volatile
come le Flash continuano senza sosta
e le nuove proposte sembrano accorciare
sensibilmente le differenze fra le due tecno-
logie anche se non si possono ancora consi-
derare del tutto appianate.
Ne abbiamo parlato nel numero di
Elettronica Oggi di aprile ma le novità
si susseguono incessantemente
e nonostante vi siano evi-
denti progressi permane
la diversità appli-
cativa fra le due
principali tecnolo-
gie. Dunque, per
affiancare le CPU
si preferiscono le
Dram che con la
loro maggior velo-
cità riescono a sup-
portarle più efficacemente mentre le Flash
sono più adatte nel ruolo di memorie di
storage orientate alle applicazioni. In mezzo
si collocano le nuove idee fra cui le memorie
persistenti realizzate mescolando entrambe
le tecnologie allo scopo di ottenere un po’ di
vantaggi da ciascuna.
Nel contempo si provano a impilare più die
di silicio per estendere le memorie anche in
verticale pur cercando di lasciare un mini-
mo spazio intermedio per la dispersione del
calore. Le memorie Flash o Dram 3D fanno
fatica a crescere in verticale proprio per
motivi termici ma le promettenti aspettative
di mercato giustificano il grande impegno
dei laboratori più blasonati sull’argomento.
RAM stratificate
Le due tecnologie Dram attualmente più in
vista sono le Hybrid Memory Cube, HMC, e
le High Bandwidth Memory, HBM. In prati-
ca, sono realizzate con quattro o otto
livelli di Dram impilati uno sopra
l’altro (stacked-die) attra-
verso i passanti Through-
Silicon Via (TSV) che però
nelle HMC sono connessi
in serie mentre nelle HBM
sono in parallelo.
La differenza è applicativa perché
con le prime si può offrire a una CPU
un’enorme capienza in poco spazio a una
velocità circa dieci volte maggiore rispetto
alle DDR4 e con un consumo sensibilmente
ridotto.
Il pregio delle seconde è che la velocità
aumenta di due ordini di grandezza fino a
qualche centinaia di GByte/s ma c’è biso-
gno di più spazio sul silicio e di maggior
complessità nel layout per i collegamenti in
parallelo. Attualmente si pensa a integrare
le HBM nello stesso silicio delle CPU per
arrivare a offrire sul mercato entrambe in
un’unica soluzione mentre le HMC dovreb-
bero rimanere come prodotto a sé stante
acquistabile in quantità scalabile in funzione
delle esigenze applicative e del prezzo.
I
Fig. 1 –
L’HBM2 IP
Subsystemdi Open
Silicon consente
d’implementare i controlli
per lememorie HBM inmoduli
da 4 GByte con velocità fino
a 256 GByte/s