Bu yılın başlarında SK hynix ve TSMC, HBM4 belleği için temel kalıplar geliştirmek ve oluşturmak üzere bir işbirliği yaptığını duyurdu ancak herhangi bir resmi ayrıntıyı açıklamaktan kaçındı. Bu hafta düzenlenen Avrupa Teknoloji Sempozyumu 2024’te TSMC, 12FFC+ (12nm sınıfı) ve N5 (5nm sınıfı) proses teknolojilerini kullanarak HBM4 temel kalıpları üreteceğini söyledi. AnandTech. Bu tür gelişmiş düğümlerin kullanılması, HBM4’ün benzeri görülmemiş bir performans ve enerji verimliliği sunmasını sağlayacaktır.
TSMC Tasarım ve Teknoloji Platformu Kıdemli Direktörü, “HBM4 tam yığın entegrasyonu için gelişmiş düğümler üzerinde önemli HBM bellek ortaklarıyla (Micron, Samsung, SK hynix) birlikte çalışıyoruz” dedi. “12FFC+ uygun maliyetli temel kalıp, performans açısından HBM’ye ulaşabilir ve N5 temel kalıp, HBM4 hızlarında çok daha düşük güçle daha da fazla mantık sağlayabilir.”
TSMC’nin N5 proses teknolojisi şu anda mevcut en gelişmiş üretim düğümlerinden biridir. En iyi CPU’lardan ve en iyi GPU’lardan bazılarını yapmak için kullanılır, bu nedenle onu bellek için kullanmak çok önemlidir. Böylesine gelişmiş bir düğüm, HBM4 temel kalıbına daha fazla mantık ve özellik sığdırmanın yanı sıra, mantık çiplerine doğrudan bağlanma için gerekli olan çok ince ara bağlantı aralıklarını (9’dan 6 mikrona kadar olan aralıklardan bahsediyoruz) mümkün kılmaktadır. AI ve HPC işlemciler için bellek performansını artırıyor.
TSMC’nin 12FFC+ süreci (şirketin yerleşik 16nm FinFET teknolojisinden türetilen) üzerinde yapılan temel kalıplar, sırasıyla 48 GB ve 64 GB kapasite sunacak 12-Hi ve 16-Hi HBM4 bellek yığınlarının oluşturulmasına olanak tanıyacak. 12FFC+ kullanımı, belleği ana işlemcilere bağlamak için silikon aracıları kullanacak ‘uygun maliyetli’ temel kalıpları mümkün kılacaktır.
TSMC’nin HBM4 Taban Kalıpları için Üretim Düğümleri
| hükümsüz | N12FFC+ | N5 |
| Alan | 1X | 0,39X |
| Mantık GHz @ güç | 1X | 1,55X |
| Güç @ GHz | 1X | 0,35X |
TSMC ayrıca HBM4 entegrasyonunu desteklemek için paketleme teknolojilerini, özellikle CoWoS-L ve CoWoS-R’yi optimize ediyor. Bu gelişmiş paketleme yöntemleri, sekiz ağ boyutuna kadar aracıların oluşturulmasına olanak tanır ve 12 adede kadar HBM4 bellek yığınının montajını kolaylaştırır. Yeni aracılar, uygun sinyal bütünlüğünü korurken 2.000’den fazla ara bağlantının verimli bir şekilde yönlendirilmesini sağlamak için sekiz adede kadar katmana sahip olacak. TSMC slaytına göre şimdiye kadar deneysel HBM4 bellek yığınları 14 mA’da 6 GT/s veri aktarım hızlarına ulaştı.
TSMC temsilcisi, “Ayrıca HBM4 için CoWoS-L ve CoWoS-R’yi de optimize ediyoruz” dedi. “Hem CoWoS-L hem de CoWoS-R [use] HBM4’ün 2.000’den fazla ara bağlantıyı yönlendirmesini sağlamak için sekizden fazla katman [proper] Sinyal bütünlüğü. HBM4 kanal sinyal bütünlüğünü, IR/EM’yi ve termal doğruluğu onaylamak için Cadence, Synopsys ve Ansys gibi EDA ortaklarıyla işbirliği yapıyoruz.”
TSMC’nin Micron, Samsung ve SK hynix gibi önde gelen bellek üreticilerinin yanı sıra Cadence, Synopsys ve Ansys gibi EDA ortaklarıyla olan işbirliği çabaları, birkaç yıl sonra HBM4 bellek alt sistemlerini etkinleştirmek için çok önemlidir.