GUC資深研發(fā)副總梁景哲表示,HBM研發(fā)采用3D內(nèi)存技術,相關的研發(fā)深度及衍生費用相當驚人,因此此次的發(fā)表別具意義,這是首次將最新HBM物理層/控制器IP整合到SoC,透過GUC所設計的中介層來存取堆棧內(nèi)存晶粒,然后以CoWoS 2.5D技術來完成封裝。我們預期高速且低功耗的256GB/s HBM IP將提供DRAM前所未有的效能,并提升高階運算工作的反應速度。
高帶寬內(nèi)存(HBM)是運用在3D堆棧DRAM的高效能內(nèi)存界面,通常與高效能圖形加速器或網(wǎng)絡裝置結合使用,在2013年由JEDEC采用成為業(yè)界標準,而第二代HBM2也于2016年1月由JEDEC采用。
HBM2是使用在SoC設計上的下一代內(nèi)存協(xié)定,可達到2Gb/s單一針腳帶寬、最高1024支針腳(PIN),總帶寬256GB/s (Giga Byte per second)。1024針腳的HBM2 PHY使用硅穿孔(through-silicon via)與8-Hi (8層)DDR芯片堆棧(chip stack)做鏈接,這樣的設計需要采用臺積電的先進2.5D封裝技術CoWoS。CoWoS使用次微米等級硅晶接口(中介層),將多個芯片整合到單一封裝內(nèi),能夠進一步提高效能、降低功耗,達到更小尺寸。
在整個解決方案的設計與驗證中,GUC制造處執(zhí)行中介層和基體(substrate)設計,管理整個封裝結構,研發(fā)處設計HBM2 PHY與控制器IP,確保符合JESD235A規(guī)范并提供具競爭力的面積及功耗,芯片設計處成功完成SoC并整合HBM2物理層及控制器,因此GUC能成功使用CoWoS技術來整合GUC SOC、中介層與封裝設計、HBM2芯片以驗證所有設計、封裝及測試方案。
GUC HBM2 PHY與控制器目前已為臺積電16奈米制程技術裝置供貨,不久將推出臺積電7奈米制程的HBM2物理層和控制器IP。GUC也提供完整設計套件以利加速全系統(tǒng)發(fā)展流程,套件包含數(shù)據(jù)表(datasheet)、產(chǎn)品簡介(product brief)、發(fā)布通知(release note)、Verilog模型(behavior model)、時序模型(timing model)、LEF模型、GDS、網(wǎng)表(netlist)及DRC/LVS/ERC/ANT報告。