HBM2: Samsung produziert 2,4-GBit/s-Stapelspeicher

Mit höherer Datenrate und geringerer Spannung: Samsungs neuer High Bandwidth Memory Gen2 (HBM2) für Grafikkarten oder Rechenbeschleuniger geht in die Serienfertigung. Er könnte auf AMDs 7-nm-Vega oder Nvidias Ampere eingesetzt werden.

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HBM2
HBM2 (Bild: Samsung)

Samsung hat die Serienfertigung von HBM2-Stapelspeicher der zweiten Generation gestartet. Die neuen Chips, intern als Aquabolt bezeichnet, weisen eine höhere Datenrate bei geringerer Spannung auf als die erste HBM2-Generation namens Flarebolt. Die Kapazität pro Stack bleibt bei 8 GByte, weil acht 8-GBit-Dies verwendet werden. Der Stapelspeicher ist für Grafikkarten oder für Rechenbeschleuniger, etwa ASICs oder FPGAs, gedacht.

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Die Flarebolt-Generation hatte eine Datenrate von 1,6 GBit/s bei 1,2 Volt oder eine von 2 GBit/s bei 1,35 Volt. Mit der Aquabolt-Ausbaustufe hingegen erreicht Samsung nun 2,4 GBit/s bei 1,2 Volt. An ein 1.024-Bit-Interface angeschlossen, schafft ein solcher HBM2-Stack eine Datenransfer-Rate von 307 GByte pro Sekunde. Um diese Geschwindigkeit bei verringerter Spannung zu erreichen, hat Samsung den Taktversatz reduziert, welcher durch die hohe Anzahl an Durchkontaktierungen (TSVs) der Dies entsteht. Hinzu kommen weitere Thermal Bumps, also Kontakte, welche der Wärmeabführung dienen. Und schlussendlich befindet sich unterhalb der Chips noch eine neue stabilisierende Schicht.

HBM2 ist mittlerweile recht weit verbreitet

Bisher wird HBM2-Speicher mit 4 GByte oder 8 GByte bei Nvidias GV100-Grafikchip für die Tesla V100 oder die Titan V eingesetzt, AMD nutzt ihn für die Radeon Instinct MI25, Intel verbaut HBM2 auf dem Nervana Neural Network Processor (ein ASIC) sowie den Stratix 10 MX (FPGAs) und NEC beim SX-10 Aurora Tsubasa.

Künftig könnte der schnellere Stapelspeicher etwa auf AMDs Radeon Instinct mit 7-nm-Vega-Chip eingesetzt werden, auch Nvidias kommende Ampere-Generation für Supercomputer dürfte wieder mit HBM2 ausgerüstet sein.

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Neben Samsung produziert SK Hynix ebenfalls HBM2-Stapelspeicher mit 8 GByte Kapazität und 2,4 GBit/s bei 1,2 Volt (PDF).

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