AMD、3D-ICメモリをインタポーザに搭載した2.5Dモジュールを開発
メモリメーカーのMicron TechnologyがDRAMを3次元的にTSVで積層するHMC（Hybrid Memory Cube）について、SPIフォーラム「3次元実�△悗量O」で紹介したが、AMDはコンピュータシステムを高�]動作させるためのTSVによる、新しい2.5D IC�\術を��らかにした。
図1 AMDが開発したHBMメモリ�W��の2.5D-IC 出�Z：AMD
AMDは、HBM（High Bandwidth Memory）と�}ぶ積み�_ねるDRAMをTSV（Through Silicon Via）でつないだICと、CPU/GPUなどを集積したSoCを、インタポーザを介して接��する2.5次元�\術を発表した。CPUやGPUに�j容量DRAMを1チップ集積することは経済的に�T味がない。またDRAMを遠く�`して配��すると、配線負荷が�_くなり�]度は�屬�らず、消�J電��も�\す。例えば、グラフィックス�W画作業を行う場合、これまではGDDR5が使われてきたが、GDDR5のバンド幅を広げGbpsと高�]になると、消�J電��は��容できないほど�\�jしてしまうという。このためHBM（広いバンド幅のDRAM）をCPU/GPUの�Zくに配��して広いバスでつなぐことが高性�Ε灰鵐團紂璽謄�ングの最適解となる。��に、スタックしたメモリを御CPU/GPUを�Zづけて配��する(図1)と、1W当たりのハンド幅を�jきくできる。すなわち電��効率を高められる。
AMDは、インタポーザを�W��する2.5Dの量��システムを��湾のASEと�f国のAmkor、��湾のUMCと共同で開発した。HBMチップはTSVでシリコンを楉未気�、裏�Cにはマイクロバンプで次のHBMチップをつなぐ(図2)。この構�]は、高バンド幅のHBMとCPU/GPUを接��するためのインタフェースをロジック�v路で構成し、そのロジックチップをHBMメモリの下に配��する。HBMはインタポーザを通じて、CPU/GPUを接��する。AMDは、HBMの最初の完成した仕様と試作��を�f国のSK Hynixと共同で定�Iし開発した。
図2 HBMメモリとロジックをTSVとマイクロバンプで3次元化、インタポーザで2.5D-ICシステムを構築 出�Z：AMD
HBMの最�jのメリットとなるバンド幅は、1024ビットと�jきく、GDDR5の32ビットと比べ32倍も広い。また、クロック周�S数は、GDDR5が最�j1750MHz（7Gbps）と�jきいが、HBMのそれは500MHz（1Gbps）と下げ、消�J電��を抑えている。この�T果、GDDR5ではチップ当たりのバンド幅は28GB/sだが、HBMスタック当たり100GB/s以�屬箸覆�。ワット当たりのGB/sは、GDDR5が10.66GB/sに�瓦靴�、HBMスタックでは35GB/sになり3倍以�崚杜�効率が高まる。
また、コンピュータシステムの小型化にもなる。HBMでは4チップのDRAMをスタックすると5mm×7mmと小さいが、同じ1GBの容量を��来のGDDR5で配��すると、24mm×28mmと�C積を94%��少できる。CPU/GPUチップとメモリを搭載したプリント�v路基��で比較すると、モジュール�C積は半分以下になる(図3)。
図3 電��効率の高い2.5Dシステムは小型にもなる 出�Z：AMD
