Imecin tutkijat ovat julkistaneet NAND-DRAM-hybridimuistiarkkitehtuurin, joka perustuu latauskytketyn laitteen (CCD) teknologiaan, kehitystyön tarkoituksena on parantaa muistin nopeutta ja kustannustehokkuutta. Tämä innovatiivinen 3D CCD -arkkitehtuuri korjaa ”muistiseinän” pullonkaulan tekoälyn laskennassa, jossa prosessointiyksiköt, kuten GPU:t, kokevat viiveitä tietojen odottamisessa riittämättömän muistin kaistanleveyden vuoksi.
Suunnittelu yhdistää DRAMin nopeuden ja uudelleenkirjoitettavuuden NAND-tiheyteen erottaen sen perinteisistä litteistä muistisolujärjestelyistä pinoamalla muistisolut pystysuoraan. Tämä lähestymistapa jäljittelee 3D NAND -arkkitehtuuria ja tarjoaa mahdollisia etuja, kuten vähentyneen vuodon ja paremman kustannustehokkuuden muistisolujen suuremman tiheyden ansiosta.
Digikameroissa perinteisesti käytetty CCD-tekniikka on mukautettu parantamaan muistijärjestelmiä. imecin prototyyppi hyödyntää indiumgalliumsinkkioksidia (IGZO) piin sijaan, mikä lupaa etuja, kuten paremman tiedon säilyttämisen ja alhaisemman virrankulutuksen. Prototyyppi on saavuttanut yli 4 MHz:n latauksen siirtonopeudet, vaikka se sisältää tällä hetkellä rajoitetun määrän pinottuja kerroksia.
Imec arvioi, että 3D CCD-arkkitehtuuri voisi skaalata samalla tavalla kuin NAND, jolloin kaupallisesti saatavilla olevat sirut ylittävät 200 kerrosta. Arkkitehtuuri on suunniteltu lohkotason tietojen käyttöä varten, mikä optimoi suorituskyvyn nykyaikaisille AI-työkuormille verrattuna tavuosoitteisiin DRAM-muistiin. ”Toisin kuin tavuosoitteellinen DRAM, 3D CCD -laitteemme on suunniteltu tarjoamaan lohkotason tiedonsaanti, mikä sopii paremmin nykyaikaisiin tekoälytyöhön”, sanoi Maarten Rosmeulen, tallennusmuistin ohjelmajohtaja.
Tulevaisuuden suunnitelmien mukaan tämä arkkitehtuuri on CXL Type-3 -laite, joka helpottaa kommunikaatiota GPU:iden, CPU:iden ja kiihdyttimien välillä alan standardien mukaisesti. On käsiteltävä useita haasteita, mukaan lukien lämmönhallinta, kerrosten skaalautuvuus ja prototyypin integrointi reaalimaailmaan. Kuitenkin, jos tämä muistiarkkitehtuuri onnistuu, se voi merkittävästi vähentää DRAM-kustannuksia tekoälyinfrastruktuurissa.
Imecin meneillään oleva tutkimus voi johtaa uuden luokan muistiarkkitehtuurien perustamiseen, joka ylittää nykyiset mallit, mikä osoittaa lupaavaa tulevaisuutta muistitekniikan kehitykselle.
