Nieuw type DRAM-geheugen 15 keer sneller

De specificaties [PDF] gaan in eerste instantie uit van 'geheugenkubussen' met een opslagcapaciteit van 2 of 4 gigabyte. Ze bieden een totale bandbreedte van maximaal 160 gigabit per seconde. Dat is bijna 15 keer sneller dan de bandbreedte van bestaande DDR3-geheugenmodules en nog altijd 8 tot 9 keer sneller dan DDR4-chips.

Energieverbruik 70 procent omlaag

Naast de veel hogere performance hebben de 3D-geheugenchips nog een belangrijk voordeel: ze gebruiken 70 procent minder energie per bit dan standaard DRAM's. Daar staat wel tegenover dat de fabricagekosten hoger zijn. De prijs per bit valt echter toch gunstiger uit omdat het nog meer zou kosten om dezelfde geaggregeerde bandbreedte te realiseren met standaard DRAM-chips.

In een Hybrid Memory Cube zijn de DRAM's bovenop een besturingschip (controller) gestapeld. Voor de verbinding tussen geheugenchips en controller wordt een andere recente vinding gebruikt, de Vertical Interconnect Access (VIA). Deze techniek maakt het mogelijk elektrische verbindingen verticaal door een siliciumwafer te voeren.

De DRAM-chips zijn onderverdeeld in 16 segmenten die elk over twee I/O-verbindingen met de controller beschikken. Een complete 'kubus' bestaat uit 128 of 256 geheugenbanken.

Interfaces voor korte en ultrakorte afstand

Het consortium heeft in de specificaties twee interface-mogelijkheden met de processor van een computer opgenomen, respectievelijk voor korte en zeer korte afstanden. In het eerste geval is de afstand tussen geheugenchips en processor maximaal 20 tot 25 centimeter. Dat komt overeen met de dimensies van gangbare moederborden.

De ultrakorte interface is bedoeld voor hooggeïntegreerde chips zoals ASIC's en FPGA's die worden toegepast in high-performance computing, test- en meetsystemen. De interface bevat 1 tot 3 kanalen, elk met een beoogde bandbreedte van 15 Gbps, en is beperkt tot afstanden van 2,5 tot 7,5 cm. Deze interface is geoptimaliseerd voor zeer energiezuinige systemen.