Yapay zeka (YZ) alanındaki devasa veri işleme ihtiyacını karşılamak üzere tasarlanan yeni nesil bellek teknolojisi ZAM (Z-Angle Memory), Japonya'dan önemli bir destek aldı. SoftBank'ın bir iştiraki olan SAIMEMORY ve çip devi Intel'in ortaklaşa geliştirdiği bu radikal bellek çözümü, Japonya'nın Yeni Enerji ve Endüstriyel Teknoloji Geliştirme Organizasyonu (NEDO) tarafından büyük bir geliştirme maliyetini kapsayabilecek devlet teşvikleriyle desteklenecek.
ZAM, mevcut YZ bellek teknolojilerine güç verimliliği odaklı bir alternatif olarak öne çıkıyor. Yüksek Bant Genişlikli Bellek (HBM) olarak da bilinen teknolojinin yerine geçmesi hedeflenen ZAM, NEDO'nun 5G Sonrası Altyapı Geliştirme Ar-Ge Projesi kapsamında seçildi.
Bu gelişme, ABD hükümeti destekli araştırmalar, Intel'in kendi iç Ar-Ge çalışmaları ve SoftBank'ın YZ altyapısına yönelik hamleleriyle şekillenen bir projenin son halkası. ZAM, bellek yığınlama ve ara bağlantı teknolojilerindeki ABD öncülüğündeki önceki ilerlemeler üzerine inşa ediliyor. Intel, ZAM'ın temelini oluşturan DRAM yığınlama ve bağlama tekniklerini geliştirdi.
SoftBank, bu tür mimarilerin ticarileştirilmesi amacıyla 2024 yılında SAIMEMORY'yi kurarak mevcut tedarikçilere bağımlı kalmak yerine bellek alanında daha yukarıya doğru hareket etti. Intel teknik ortak olarak projeye dahil olurken, RIKEN ise değerlendirme ve sistem düzeyinde entegrasyon konularında destek sağlıyor.
Son zamanlarda yapılan haberlerde, Intel ve SoftBank'ın SAIMEMORY aracılığıyla YZ veri merkezleri için güç verimli bir HBM alternatifi geliştirme iş birliği yaptığı bildirilmişti. ZAM'ın, dikey olarak yığınlanan bu bellek konsepti ile geleneksel yaklaşımlara kıyasla daha yüksek kapasite, daha fazla bant genişliği ve yarı yarıya daha az güç tüketimi vaat ettiği belirtilmişti.
Tüm bu gelişmelerin temelinde YZ sistemlerindeki giderek artan bir kısıtlama yatıyor: bellek. Günümüz YZ iş yükleri, işlemciler ve bellek arasında muazzam veri akışı gerektiriyor. Grafik işlem birimleri (GPU'lar) hızla gelişirken, bellek sistemleri bu hıza ayak uydurmakta zorlanıyor. Günümüzdeki standart çözüm, yüksek hızlar sunmak üzere işlemcilerle dikey olarak yığılmış ve sıkıca entegre edilmiş bir DRAM türü olan yüksek bant genişlikli bellek (HBM)dir.
Ancak HBM'nin de kendine has zorlukları var: Karmaşık ve maliyetli üretim süreçleri, hassas yonga yığınlama ve bağlama gereksinimi ve az sayıda tedarikçinin hakimiyetindeki sınırlı arz gibi.
ZAM, temelde bir DRAM türü olmasına rağmen, yapısını yeniden tasarlıyor. HBM'de kullanılan geleneksel yığılmış ve bağlanmış yaklaşım yerine, farklı bir mekansal düzene ve bellek katmanları arasında temasız, yani "kablosuz" bir ara bağlantı öneren dikey bir bellek mimarisi sunuyor. Bu sayede fiziksel kısıtlamaları azaltarak termal özellikleri iyileştiriyor.
SAIMEMORY, bu tasarımın geleneksel HBM'ye kıyasla daha yüksek etkili yoğunluk, artırılmış bant genişliği ve yaklaşık %40 daha düşük güç tüketimi sağlayabileceğini iddia ediyor.
Eğer ZAM başarılı olursa, devasa ve hızla büyüyen pazarda HBM ile doğrudan rekabet edebilir, YZ veri merkezlerindeki güç tüketimini önemli maliyet tasarrufları sağlayacak şekilde azaltabilir ve daha ölçeklenebilir bir üretim yaklaşımla arz kısıtlamalarını hafifletebilir.
Ancak teknoloji hala erken prototip aşamasında ve seri üretime geçişin tahmini olarak 2029 yılı civarında olması bekleniyor. Tarihsel olarak, pek çok "yeni nesil" bellek konsepti laboratuvar gösterimlerinin ötesine geçememiştir, bu nedenle uygulamanın başarısı en önemli belirsizlik olarak karşımıza çıkıyor.
NEDO destekli programın yaklaşık 3,5 yıl sürmesi bekleniyor. SAIMEMORY, 2027 mali yılına kadar çalışan prototipler geliştirmek için yaklaşık 8 milyar Japon Yeni (5 milyon ABD Doları) yatırım yapmayı planlıyor. Daha uzun vadeli hedef ise 2029 yılına kadar seri üretime geçmek.
Bu durum, ZAM'ı mevcut HBM kurulumları için acil bir değiştirme yerine, bir sonraki nesil bellek döngüsünün bir parçası olarak konumlandırıyor. Bu sırada, mevcut bellek üreticileri daha yüksek yığın sayıları ve iyileştirilmiş verimlilik ile HBM'yi geliştirmeye devam ediyor.
NEDO'nun desteği, Japon hükümetinin daha önce Tayvan ve Güney Koreli üreticilerin pazar payını ele geçirmesinden önce domine ettiği çip ve yarı iletken pazarına yeniden girmeyi hedeflediğinin bir göstergesi olarak görülüyor. Özellikle YZ talebinin fırlamasıyla bu alan büyük önem kazanıyor.
SAIMEMORY'nin Başkanı ve CEO'su Hideya Yamaguchi, "Bu projenin NEDO programı kapsamında seçilmesini, Japonya kökenli yeni nesil bellek teknolojisini dünyaya tanıtmak için önemli bir kilometre taşı olarak görüyoruz. ZAM, YZ çağında ve hızlanan YZ süper döngüsüne yönelik olarak gereken performans ve güç verimliliğini birleştiren yenilikçi bir mimariyi temsil ediyor. Intel, RIKEN ve yatırımcılarımızla diğer yerli ve uluslararası ortaklarla iş birliği yaparak, Japonya'nın yarı iletken endüstrisinin küresel rekabet gücünü güçlendirmeye katkıda bulunmayı amaçlıyoruz" açıklamasında bulundu.
SAIMEMORY'nin geliştirme programı, SoftBank, Fujitsu, RIKEN ve Japonya Kalkınma Bankası'nın yanı sıra NEDO aracılığıyla devlet desteğini de içeren bir konsorsiyum tarafından destekleniyor.
