DRAM: Microsoft unterstützt Microns Hybrid Memory Cube

Mit Microsoft ist der erste große Softwarehersteller dem Hybrid Memory Cube Consortium (HMCC) rund um Micron und Samsung beigetreten. Gemeinsam wollen die Unternehmen vor allem ein offenes Protokoll für die neuen Speicherstapel entwickeln.

Artikel veröffentlicht am 11. Mai 2012, 11:37 Uhr, Nico Ernst

Hybrid Memory Cube (HMC) von Intel und Micron (Bild: Intel)

Das Hybrid Memory Cube Consortium, das von den DRAM-Herstellern Micron und Samsung gegründet wurde, hat mit Microsoft einen weiteren Neuzugang zu verzeichnen. Dem Gremium sind bereits unter anderem Altera, IBM und Xilinx beigetreten.

Ziel des HMCC ist die Entwicklung des Hybrid Memory Cube (HMC) bis zur Serienreife. Dabei sollen sowohl für die Hardware, die aus Chipstapeln besteht, als auch für die Software herstellerübergreifende Standards geschaffen werden. Vor allem die Protokolle zur Ansteuerung des Speichers sollen schon von Anfang an möglichst eindeutig werden, da auch sie die bisherigen Grenzen von DRAMs, die in Zeilen und Spalten von der CPU verwaltet werden, aufbrechen sollen.

Beim HMC sitzt zusätzlich zu den Speicherchips, die durch TSVs verbunden werden, auch ein Logikbaustein im Chipstapel. Er kümmert sich unabhängig vom Speichercontroller, der heute meistens in der CPU sitzt, um die Adressierung der Speicherzellen. Daher bezeichnen die beteiligten Firmen ihr Konzept auch als Hybridlösung: Die Kombination von DRAM und Logik in einem Stapel aus vielen Dies ist noch recht neu.

Schneller, aber auch sparsamer

Vor allem für Server, Supercomputer und Netzwerkgeräte soll der HMC Vorteile bringen. Diese Systeme leiden an einem in der Hardwarebranche als "memory wall" bezeichneten Problem: Die Bandbreite und die Latenzen von herkömmlichem DRAM halten bei der Entwicklung der Prozessoren schon lange nicht mehr mit. Ziel sind 128 Gigabyte pro Sekunde an Speichertransfers mit einer HMC-Anbindung. Aktuelle Server mit bis zu acht Speicherkanälen für zwei CPU-Sockel schaffen das noch nicht.

Da die einzelnen DRAM-Dies im HMC von dem Chipstapel zudem selbst verwaltet werden, sollen sich auch Vorteile bei der Leistungsaufnahme ergeben. Da der integrierte Controller weiß, auf welchem Die die gerade benötigten Daten abgelegt sind, kann er nur gezielt diesen Chip aufwecken. Diese direkte Ansteuerung ist mit derzeitigem DRAM, abgesehen von speziellen Punkt-zu-Punkt-Verbindungen in kleineren Geräten, nicht möglich.

Bis zum Ende des Jahres 2012 will das HMCC eine erste Spezifikation für seine Speicherwürfel vorlegen. Mit einem HMC in der nächsten Xbox ist demnach nicht zu rechnen, auch wenn Microsoft die Technik jetzt unterstützt. Unbestätigten Angaben zufolge existiert die unter dem Codenamen "Durango" geführte Konsole bereits als Vorserienmodell. Eine neue Speicheranbindung wie beim HMC würde auch Umstellungen bei der Software bedeuten, auf die die Entwickler sich jetzt schon einstellen müssten.

Warum ausgerechnet Intel, das den HMC auf dem letzten IDF in San Francisco bereits vorführte, dem Konsortium bisher nicht beitrat, ist verwunderlich. Der Prozessorhersteller forscht jedoch schon seit längerem auch an anderen alternativen Speichertechnologien.