Samsung ha revelado hoy su nuevo tipo de memoria GDDR6W, un nuevo tipo de memoria GDDR6 que utiliza la tecnología Fan-Out Wafer-Level Packaging (FOWLP) de Samsung. La empresa llama a este nuevo tipo de memoria su «tecnología DRAM de gráficos de próxima generación», ya que duplica la capacidad y el ancho de banda que puede ofrecer la memoria GDDR6, principalmente porque son efectivamente dos chips de memoria estándar GDDR6 en un solo paquete.
GDDR6X puede ofrecer a los usuarios el doble de memoria GDDR6 por módulo que los módulos estándar y puede ofrecer a los usuarios un aumento del ancho de banda de dos veces mayor a través de su diseño de E/S duplicado. Con GDDR6W, la E/S se ha duplicado de x32 a x64, y Samsung ha declarado que sus módulos actuales GDDR6W pueden ofrecer anchos de banda por pin de 22 Gbps.
Desarrollo de la memoria gráfica ‘GDDR6W’, con capacidad y rendimiento duplicados basados en la tecnología de vanguardia Fan-Out Wafer-Level Packaging (FOWLP)
Las soluciones de memoria de alto rendimiento, alta capacidad y gran ancho de banda ayudan a acercar el ámbito virtual a la realidad. Para satisfacer esta creciente demanda del mercado, Samsung Electronics ha desarrollado GDDR6W (x64): la primera tecnología DRAM de gráficos de próxima generación de la industria.
GDDR6W se basa en los productos GDDR6 (x32) de Samsung mediante la introducción de una tecnología Fan-Out Wafer-Level Packaging (FOWLP), que aumenta drásticamente el ancho de banda y la capacidad de la memoria.
Desde su lanzamiento, GDDR6 ya ha visto mejoras significativas. En julio pasado, Samsung desarrolló una memoria GDDR6 de 24 Gbps, la DRAM de gráficos más rápida de la industria. GDDR6W duplica ese ancho de banda (rendimiento) y capacidad sin dejar de tener el mismo tamaño que GDDR6. Gracias a la huella sin cambios, los nuevos chips de memoria se pueden colocar fácilmente en los mismos procesos de producción que los clientes han usado para GDDR6, con el uso de la tecnología de construcción y apilamiento FOWLP, lo que reduce el tiempo y los costos de fabricación.
Como se muestra en la imagen a continuación, dado que puede equiparse con el doble de chips de memoria en un paquete de tamaño idéntico, la capacidad de DRAM gráfica aumentó de 16 Gb a 32 Gb, mientras que el ancho de banda y la cantidad de E/S se duplicó de 32 a 64. En otras palabras, el área requerida para la memoria se ha reducido un 50% en comparación con los modelos anteriores.
Usando su tecnología Fan-Out Wafer-Level Packaging (FOWLP), Samsung ha logrado crear módulos DRAM que duplican la capacidad y el ancho de banda de GDDR6 mientras reducen el grosor del paquete y mejoran la disipación de calor.
La principal ventaja de la memoria GDDR6W es que ofrece más ancho de banda y mayores capacidades de memoria por chip. Esto es muy deseable para los chips que requieren altos niveles de ancho de banda y aplicaciones en las que el espacio de la placa de circuito impreso es escaso.
Generalmente, el tamaño de un paquete aumenta a medida que se apilan más fichas. Pero hay factores físicos que limitan la altura máxima de un paquete. Además, aunque el apilamiento de chips aumenta la capacidad, existe una compensación en la disipación de calor y el rendimiento. Para superar estas compensaciones, hemos aplicado nuestra tecnología FOWLP a GDDR6W.
La tecnología FOWLP monta directamente el troquel de memoria en una oblea de silicio, en lugar de una placa de circuito impreso. Al hacerlo, se aplica la tecnología RDL (capa de redistribución), lo que permite patrones de cableado mucho más finos. Además, como no hay PCB involucrada, reduce el grosor del paquete y mejora la disipación de calor.
Una de las mayores ventajas de GDDR6X es que ofrece más capacidad de memoria y ancho de banda por unidad de área de PCB, pero el hecho de que use una E/S x64 complica el asunto. GDDR6W actúa efectivamente como dos chips GDDR6 en un solo paquete, lo que significa que necesita conectarse al doble de lugares en el controlador de memoria de una GPU. No esperemos que los fabricantes de GPU reemplacen los chips GDDR6 con chips GDDR6W para duplicar su ancho de banda. Para empezar, los fabricantes de GPU necesitarían GPU con controladores de memoria dos veces más grandes.
Para decirlo de otra manera, un solo chip GDDR6 necesita 32 bits de un controlador de memoria GDDR6 para conectarse a una tarjeta gráfica. Un chip GDDR6W necesita una conexión de 64 bits, lo que le permite ocupar el lugar de dos chips de memoria GDDR6. Esto complica el diseño de PCB, pero permite la creación de GPU que tienen su espacio de PCB asignado a la memoria a la mitad.
La altura del GDDR6W basado en FOWLP es 0,7 mm, un 36 % más delgado que el paquete anterior con una altura de 1,1 mm. Y a pesar de que el chip tiene varias capas, aún ofrece las mismas propiedades térmicas y el mismo rendimiento que el GDDR6 existente. Sin embargo, a diferencia de GDDR6, el ancho de banda de GDDR6W basado en FOWLP se puede duplicar gracias a la E/S expandida por paquete único. El empaque se refiere al proceso de cortar obleas fabricadas en formas de semiconductores o cables de conexión. En la industria, esto se conoce como «proceso de back-end». Si bien la industria de los semiconductores se ha desarrollado continuamente para escalar los circuitos tanto como sea posible durante el proceso inicial, la tecnología de empaquetado se vuelve cada vez más importante a medida que la industria se acerca a los límites físicos de los límites de tamaño de los chips. Es por eso que Samsung está utilizando su tecnología de paquete 3D IC en GDDR6W, creando un solo paquete apilando una variedad de chips en un estado de oblea. Esta es una de las muchas innovaciones planeadas para hacer que el empaque avanzado para GDDR6W sea más rápido y eficiente.
Con la memoria GDDR6W, Samsung puede competir con los niveles de ancho de banda que ofrece la memoria HBM2e utilizando la tecnología GDDR6. Con un bus de memoria de 512 bits, la memoria GDDR6W de Samsung puede alcanzar niveles de rendimiento cercanos a una configuración HBM2e de 4096 bits.
La tecnología GDDR6W recientemente desarrollada puede admitir ancho de banda de nivel HBM a nivel de sistema. HBM2E tiene un ancho de banda de nivel de sistema de 1,6 TB/s basado en E/S de nivel de sistema de 4K y una tasa de transmisión de 3,2 Gpbs por pin. GDDR6W, por otro lado, puede producir un ancho de banda de 1,4 TB/s basado en 512 E/S de nivel de sistema y una tasa de transmisión de 22 Gpbs por pin. Además, dado que GDDR6W reduce la cantidad de E/S a aproximadamente 1/8 en comparación con el uso de HBM2E, elimina la necesidad de usar microbumps. Eso lo hace más rentable sin necesidad de una capa intermedia.
Samsung espera que los diseños que usan GDDR6W sean más baratos que los productos HBM2e equivalentes, un factor que podría hacer que GDDR6W sea una adición popular para productos de nuevo diseño.
Vía: OC3D
