NEO Semiconductor, 23 Nisan'da yaptığı duyuruyla, mevcut 3D NAND üretim altyapısını kullanarak yeni bir yüksek yoğunluklu DRAM sınıfının üretilebileceğini gösteren 3D X-DRAM teknolojisinin konsept doğrulamasını başarıyla tamamladığını açıkladı. Şirket aynı zamanda Acer'ın kurucusu ve eski Yönetim Kurulu Başkanı ve CEO'su ile TSMC'de yirmi yılı aşkın süre yönetim kurulu üyeliği yapmış Stan Shih liderliğindeki yeni bir stratejik yatırım turunu da duyurdu.
Bu yeni gelişmenin merkezinde, geleneksel bellek ölçeklendirme sınırlarını aşmayı hedefleyen, daha yüksek yoğunluk, daha düşük güç tüketimi ve yapay zeka odaklı iş yükleri için daha uygun hale getirilmiş dikey yığılmış bir mimariye sahip yeni bir DRAM sınıfı olan 3D X-DRAM teknolojisi yer alıyor.
NEO'nun 3D X-DRAM mimarisi, 3D NAND üretim tekniklerinden büyük ölçüde yararlanıyor. Şirkete göre, konsept doğrulama çipleri, mevcut ekipman ve malzemeler kullanılarak olgunlaşmış 3D NAND süreçleriyle üretildi. Gelişmiş bellek geliştirmedeki temel kısıtlamalardan birinin tasarım inovasyonu değil, üretim maliyeti ve süreç uyumluluğu olması göz önüne alındığında, bu kritik bir nokta.
Tayvan Ulusal Uygulamalı Araştırma Enstitüsü - Tayvan Yarı İletken Araştırma Enstitüsü (NIAR-TSRI) ile Ulusal Yang Ming Chiao Tung Üniversitesi işbirliğiyle üretilen ve test edilen konsept doğrulama çiplerinden elde edilen sonuçlar şunlardır:
Okuma/yazma gecikmesi: 10 nanosaniyenin altında
Veri saklama: 85°C'de 1 saniyeden fazla (JEDEC standardına göre 15 kat iyileşme)
Bit-line bozulması: 85°C'de 1 saniyeden fazla
Word-line bozulması: 85°C'de 1 saniyeden fazla
Dayanıklılık: 10¹⁴ devirden fazla
NEO Semiconductor'ın Kurucusu ve CEO'su Andy Hsu, "Bu sonuçlar, DRAM için yeni bir ölçeklendirme yolunu doğruluyor. Bu teknolojinin yapay zeka çağı için önemli ölçüde daha yüksek yoğunluk, daha düşük maliyet ve gelişmiş enerji verimliliği sağlayabileceğine inanıyoruz. Yerleşik 3D NAND üretim süreçlerini ve ekosistemini kullanarak, 3D DRAM'ı daha erken gerçeğe dönüştürmeyi hedefliyoruz. NEO, potansiyel ortak geliştirme fırsatları konusunda önde gelen küresel bellek ve yarı iletken şirketleriyle aktif olarak etkileşimde bulunuyor ve teknolojimizin yeni nesil yapay zeka bellek çözümlerini pazara sunmak için ölçeklenebilir bir lisanslama ve ortaklık modeline uygun olduğuna inanıyoruz." dedi.
Sektör yorumları da oldukça olumluydu; bu, ölçeklenebilirliğin onaylandığı anlamına gelmese de, 3D bellek mimarilerine geçişte önemli bir dönüm noktası olarak nitelendirildi. Geleneksel DRAM ölçeklendirmesinin fiziksel sınırlara yaklaştığı ve sektörün giderek dikey alternatifleri keşfettiği belirtildi.
Bu gelişmenin daha geniş bağlamı, yapay zeka iş yüklerinin bellek sistemleri üzerindeki artan baskısıdır. GPU işlem performansının son on yılda büyük ölçüde ölçeklenmesine rağmen, bellek bant genişliği (bu işlemcilere veri besleme hızı), büyük ölçekli yapay zeka eğitimi ve çıkarım sistemlerinde sınırlayıcı bir faktör haline geldi. Bu durum, zaten GPU'lara yakın entegre edilmiş dikey olarak yığılmış bir DRAM mimarisi olan yüksek bant genişliğine sahip belleklerin (HBM) yaygın olarak benimsenmesine yol açtı. Ancak HBM, karmaşık 3D yığma ve bağlama gereksinimleri ile yüksek üretim maliyetleri sunuyor.
Hızlı bir açıklama: 3D X-DRAM ve HBM her ikisi de dikey yığma konseptlerini kullansa da, farklı şeyleri farklı şekillerde yığarlar. HBM, birden fazla bitmiş DRAM yongasını üst üste yığar, ardından bunları silikon içi geçitler (TSV'ler) ile bağlar ve bir ara katmanın üzerine veya yakınına yerleştirir. NEO'nun iddialarına göre 3D X-DRAM ise, bellek hücrelerini 3D NAND benzeri monolitik dikey bir yapıda oluşturmayı hedefler; burada katmanlar, ayrı paketlenmiş DRAM yongalarını üst üste yığmak yerine bellek dizisinin kendisinin bir parçası olarak üretilir.
3D X-DRAM, yapay zeka bellek sorununu çözmek için geliştirilen birçok teknolojiden sadece biridir. NEO Semiconductor'ın duyurusundan sadece bir gün önce, SoftBank ve Intel'in desteğiyle Japon hükümetinin de desteğini alan SAIMEMORY'nin ve ZAM mimarisinin benzer bir hedefi paralel bir yolda izlediği bildirilmişti.
NEO Semiconductor'ın cihazı, kapsamlı elektriksel ve güvenilirlik değerlendirmelerini başarıyla geçti ve önerilen bellek mimarisinin sağlamlığını ve kararlılığını doğruladı. Bunun bir konsept kanıtı olduğunu, üretim için hazır bir bellek çipi olmadığını belirtmek önemlidir. Doğrulanmış konseptten ticari hacme giden yol uzundur ve laboratuvardan çıkamayan umut verici bellek teknolojilerinin kalıntılarıyla doludur. Ancak NEO Semiconductor'ın yerleşik 3D NAND süreçlerini kullanmasıyla gelecek parlak görünüyor.
NYCU Kıdemli Başkan Yardımcısı ve IAIS Dekanı Jack Sun, "Başarılı konsept kanıtı, yalnızca yenilikçi bellek mimarilerinin potansiyelini göstermekle kalmıyor, aynı zamanda olgun süreçler kullanılarak gelişmiş bellek teknolojilerinin uygulanabilirliğini de doğruluyor. NEO, NYCU IAIS ve NIAR-TSRI arasındaki bu işbirliği, yeniliklerin kavramdan pratik uygulamaya kadar hızlandırılmasında akademi-sanayi ortaklıklarının değerini daha da vurgulamaktadır." dedi.
