Bellek üreticileri Samsung, SK Hynix ve Micron, daha fazla DRAM yongasını üst üste yığmak istiyor. Yığınlı DRAM Yüksek Bant Genişlikli Belleğin (HBM5) beşinci nesliyle birlikte en az 20 bellek katmanına sahip bir versiyonun ortaya çıkması bekleniyor. Bu, depolama konusunda uzmanlaşmış bir pazar gözlemcisi olan Trendforce tarafından bildirildi.
Reklamcılık
Mevcut HBM3e bileşenleri sekiz adet 24 gigabit kalıp kullanıyor ve bu da onlara toplam 24 gigabayt kapasite sağlıyor. 12-Hi adı verilen 36 gigabayt kapasiteli 12 kat yığınlanmış HBM3e bileşenleri duyuruldu. 20 Hi varyantı aynı kapasiteyle kalıp başına 60 gigabayta sahip olacaktır; ancak ikincisinin daha da yüksek depolama miktarları için paralel olarak artması muhtemeldir.
Yüksek bant genişlikli belleğin geleceği. Görünüşe göre Nvidia zaten HBM5'i planlıyor.
(Resim: Trendforce)
Ancak pazara sunulması için daha birkaç yıl geçmesi gerekecek. Trendforce, Nvidia'nın sonraki nesillerde HBM5'i kullanmak istediğini tahmin ediyor. Daha sonra artık GPU'nun yanına ve bir silikon aracı aracılığıyla bağlanmaz, doğrudan GPU'ya bağlanır.
Blackwell (B100 ve B200) hala HBM3e kullanıyor. Nvidia, Rubin'i 2026 için sekiz HBM4 yığınıyla duyurdu; 12 yığınlı geliştirilmiş Rubin Ultra versiyonu 2027'de gelecek. HBM4e'li Rubin halefi 2028'de ve ardından HBM5'li halefi en erken 2029'da gelecek.
Nvidia'nın yapay zeka hızlandırıcılarına yönelik yol haritası: Şirket, Rubin Ultra ile 2027 yılına kadar olan planlarını kamuoyuna açıklıyor.
(Resim: Nvidia)
Lehim topları yerine hibrit bağlama
O zamana kadar üreticilerin üretim sorunlarını çözmesi gerekiyor. Şu ana kadar DRAM katmanları arasında hala mikro çıkıntılar adı verilen lehim topları kullanılıyor. Samsung ve Micron, stabilizasyon için Termal Sıkıştırmalı İletken Olmayan Film'e (TC-NCF) güveniyor: Bireysel çiplere, ısı ve basınç altında eriyen ve böylece katmanları birbirine yapıştıran bir film uyguluyorlar.
SK Hynix, ısı dağılımını iyileştirmek için Kütle Yeniden Akışlı Kalıplanmış Alt Doldurma (MR-MUF) adı verilen teknolojiye güveniyor. Üretici bunu şu şekilde açıklıyor: “Kütlesel yeniden akış, istiflenmiş talaşlar arasındaki tümsekleri eriterek talaşların birbirine bağlandığı bir tekniktir. Kalıplanmış Underfill, dayanıklılığı ve ısı dağılımını artırmak için istiflenmiş talaşlar arasındaki boşlukları koruyucu bir malzemeyle doldurur. Yeniden akış ve döküm işlemlerini birleştiren MR-MUF, yarı iletken çipleri devrelere bağlar ve çipler ile tümsek boşlukları arasındaki boşluğu sıvı epoksi kalıplama bileşiği (EMC) ile doldurur.
Ancak daha yüksek kapasiteler ve saat frekansları ile bileşenlerin ürettiği ısı artar. Üreticilerin ayrıca 20 depolama katmanını tek bir bileşene sığdırmak için yerden tasarruf etmeleri gerekiyor.
Çözümün, AMD'nin daha önce yığın önbellekli Ryzen X3D işlemcilerinde kullandığı hibrit bağlama olarak adlandırıldığı söyleniyor. Daha sonra tüm DRAM katmanları düz bir şekilde zeminlenir, böylece lehimleme noktaları (çarpışmalar) olmadan birbirine yapışırlar. Bunu başarmak için üreticilerin paketleme sistemlerini dönüştürmeleri gerekiyor. Samsung muhtemelen SSD'ler için NAND flash bellek teknolojisini de kullanmak istiyor.
Üreticilerin teknolojiyle ilgili önceden deneyim kazanmak istemeleri durumunda, 16 kat yığınlı HBM4 ve HBM4e yığınları (16-Hi) hibrit birleştirmeyle de ortaya çıkabilir. Ancak bunun teknik olarak gerekli olmadığı açıktır.
(mma)
Reklamcılık
Mevcut HBM3e bileşenleri sekiz adet 24 gigabit kalıp kullanıyor ve bu da onlara toplam 24 gigabayt kapasite sağlıyor. 12-Hi adı verilen 36 gigabayt kapasiteli 12 kat yığınlanmış HBM3e bileşenleri duyuruldu. 20 Hi varyantı aynı kapasiteyle kalıp başına 60 gigabayta sahip olacaktır; ancak ikincisinin daha da yüksek depolama miktarları için paralel olarak artması muhtemeldir.
Yüksek bant genişlikli belleğin geleceği. Görünüşe göre Nvidia zaten HBM5'i planlıyor.
(Resim: Trendforce)
Ancak pazara sunulması için daha birkaç yıl geçmesi gerekecek. Trendforce, Nvidia'nın sonraki nesillerde HBM5'i kullanmak istediğini tahmin ediyor. Daha sonra artık GPU'nun yanına ve bir silikon aracı aracılığıyla bağlanmaz, doğrudan GPU'ya bağlanır.
Blackwell (B100 ve B200) hala HBM3e kullanıyor. Nvidia, Rubin'i 2026 için sekiz HBM4 yığınıyla duyurdu; 12 yığınlı geliştirilmiş Rubin Ultra versiyonu 2027'de gelecek. HBM4e'li Rubin halefi 2028'de ve ardından HBM5'li halefi en erken 2029'da gelecek.
Nvidia'nın yapay zeka hızlandırıcılarına yönelik yol haritası: Şirket, Rubin Ultra ile 2027 yılına kadar olan planlarını kamuoyuna açıklıyor.
(Resim: Nvidia)
Lehim topları yerine hibrit bağlama
O zamana kadar üreticilerin üretim sorunlarını çözmesi gerekiyor. Şu ana kadar DRAM katmanları arasında hala mikro çıkıntılar adı verilen lehim topları kullanılıyor. Samsung ve Micron, stabilizasyon için Termal Sıkıştırmalı İletken Olmayan Film'e (TC-NCF) güveniyor: Bireysel çiplere, ısı ve basınç altında eriyen ve böylece katmanları birbirine yapıştıran bir film uyguluyorlar.
SK Hynix, ısı dağılımını iyileştirmek için Kütle Yeniden Akışlı Kalıplanmış Alt Doldurma (MR-MUF) adı verilen teknolojiye güveniyor. Üretici bunu şu şekilde açıklıyor: “Kütlesel yeniden akış, istiflenmiş talaşlar arasındaki tümsekleri eriterek talaşların birbirine bağlandığı bir tekniktir. Kalıplanmış Underfill, dayanıklılığı ve ısı dağılımını artırmak için istiflenmiş talaşlar arasındaki boşlukları koruyucu bir malzemeyle doldurur. Yeniden akış ve döküm işlemlerini birleştiren MR-MUF, yarı iletken çipleri devrelere bağlar ve çipler ile tümsek boşlukları arasındaki boşluğu sıvı epoksi kalıplama bileşiği (EMC) ile doldurur.
Ancak daha yüksek kapasiteler ve saat frekansları ile bileşenlerin ürettiği ısı artar. Üreticilerin ayrıca 20 depolama katmanını tek bir bileşene sığdırmak için yerden tasarruf etmeleri gerekiyor.
Çözümün, AMD'nin daha önce yığın önbellekli Ryzen X3D işlemcilerinde kullandığı hibrit bağlama olarak adlandırıldığı söyleniyor. Daha sonra tüm DRAM katmanları düz bir şekilde zeminlenir, böylece lehimleme noktaları (çarpışmalar) olmadan birbirine yapışırlar. Bunu başarmak için üreticilerin paketleme sistemlerini dönüştürmeleri gerekiyor. Samsung muhtemelen SSD'ler için NAND flash bellek teknolojisini de kullanmak istiyor.
Üreticilerin teknolojiyle ilgili önceden deneyim kazanmak istemeleri durumunda, 16 kat yığınlı HBM4 ve HBM4e yığınları (16-Hi) hibrit birleştirmeyle de ortaya çıkabilir. Ancak bunun teknik olarak gerekli olmadığı açıktır.
(mma)