مايكرون تخطط لربط الرقاقات و High-NA EUV في ذاكرة DRAM من الجيل القادم

تخطط مايكرون لاستخدام ربط الرقاقات (wafer bonding) و High-NA EUV في ذاكرة DRAM مستقبلاً، بعد إسقاط خلايا الذاكرة 4F2 من خارطة الطريق. كما تطور الشركة ذاكرة عريضة النطاق عمودية وذاكرة استدلال عمودية للحافة، وستوضع مباشرة فوق المعالجات. وتقول مايكرون إن توسّع DRAM مستقبلاً سيعتمد على تقنيات عملية جديدة وتكامل أوثق مع رقاقات المنطق.

خارطة العمليات

عملية DRAM الحالية 1γ من مايكرون في إنتاج واسع النطاق، بينما من المقرر أن تدخل 1δ الإنتاج الواسع في النصف الثاني من 2027. تعد عملية 1δ بزيادة تقارب 25% في كثافة البتات، وهي محسّنة لمنتجات ذاكرة AI مستقبلية، بما في ذلك HBM5 و vHBM و vEIM. وبعد ذلك، تخطط مايكرون لإدخال ربط الرقاقات مع عملية 1ε، قيد التطوير. للأجيال اللاحقة، ζÅ و ηÅ، تخطط الشركة لاعتماد High-NA EUV ومواد جديدة لمواصلة تصغير خلايا DRAM. كما تتعاون مايكرون مع Albany NanoTech في تقنيات التصنيع للسنوات الخمس إلى 10 المقبلة. وقال Scott DeBoer، رئيس مايكرون والمسؤول التنفيذي للتكنولوجيا والمنتجات، إن DRAM تقترب من الحدود الذرية في هذه المرحلة، وإن الشركة تركز على إدخال DRAM ثلاثية الأبعاد في الوقت الأمثل من ناحية التكلفة والأداء.

خطط DRAM ثلاثية الأبعاد

تسرد مايكرون جيلين من DRAM ثلاثية الأبعاد، 3D1 و 3D2، في خارطة طريقها. ولم تكشف عن معمارياتها أو جداول إطلاقها. وتقول الشركة إنها ستقدم DRAM ثلاثية الأبعاد فقط عندما تقدم التقنية مزايا كافية في تكاليف التصنيع والتعقيد والأداء مقارنة بذاكرة DRAM مستوية تقليدية. وقال المسؤول التقني (CTO) في مايكرون إن التقنية مسار متوازٍ، وستُنفَّذ بالطريقة المثلى للتكلفة والتعقيد وأداء الجهاز.

الذاكرة العمودية

ستضع vHBM مكدسات الذاكرة مباشرة فوق معالجات مثل مسرّعات AI ووحدات GPU للذكاء الاصطناعي، بدلاً من وضعها بجوارها. وتوعد بتأخيرات أقل بكثير وعرض نطاق أعلى عبر اتصالات أقصر، لكنها تخلق أيضاً تحديات حرارية كبيرة وتحد من عدد مكدسات الذاكرة التي يمكن وضعها فوق ASIC. وتتوقع مايكرون أن تكمل vHBM ذاكرة HBM التقليدية، التي ستواصل توفير الجزء الأكبر من سعة الذاكرة في العديد من مسرّعات AI.

تشارك vEIM خصائص معمارية وتغليف مع vHBM، لكنها تستهدف كفاءة الطاقة لمعالجات AI للحافة المستخدمة في المركبات الذاتية، والروبوتات، وأجهزة أخرى مقيدة بالطاقة. حتى الجيل الأول من vEIM يستهدف عرض نطاق 2 TB/s باستهلاك أقل من 1 pJ لكل بت، وهو ما تقول مايكرون إنه يتوافق مع ما تقدمه HBM4 حالياً عند 8 GT/s عبر واجهة 2,048 بت. تعتزم مايكرون تحسين هذه المنتجات مع العملاء بناءً على متطلبات عرض النطاق والسعة والطاقة.

التغليف وأثر الصناعة

ستتطلب كلتا المعماريتين العموديتين للذاكرة تغليفاً متقدماً، خاصة الربط الهجين، الذي يمكّن من اتصالات أكثف بكثير من الوصلات الدقيقة التقليدية. ستكون الإدارة الحرارية حاسمة، خاصة لـ vHBM، وتطور مايكرون هياكل متخصصة لتشتيت الحرارة لنقل الحرارة من المناطق الساخنة في قواعد الذاكرة عبر مكدسات DRAM. ولم تكشف الشركة عن موعد دخول vHBM أو vEIM أو HBM المخصص إلى الإنتاج التجاري. وتقول مايكرون إن تحسينات أداء الذاكرة مستقبلاً ستعتمد بشكل متزايد على التغليف المتقدم والتكامل الأوثق مع المعالجات، مما يتطلب تعاوناً بين صانعي DRAM ومطوري المنطق. ويحوّل هذا الذاكرة من سلعة إلى مكوّن بالغ الأهمية في تصميم ASIC.

المصادر: Tom's Hardware