Răspând cutie de sticlă de memorie în AI și HPC SoCs

Memoria este principalul obstacol

Arhitectura procesorilor moderne pentru AI și HPC se confruntă cu un nou cutie de sticlă. Nu mai este o capacitate de procesare. În schimb, memoria încorporată pe cip este factorul limitant. Această componentă ocupă mai mult de 50% din suprafața totală de silicon. În același timp, restricționează lățimea de bandă a sistemului și crește latența. Eficiența energetică suferă, de asemenea, în mod semnificativ. Pe măsură ce industria semiconductorilor trece la noi tehnologii, memoria trebuie să evolueze. Dispozitivele Gate-All-Around și rețelele de livrare a energiei din spate schimbă peisajul. Structurile de memorie încorporate trebuie să se adapteze rapid pentru a rămâne competitive în aceste noduri avansate.

O strategie de soluție triplă

Abordarea tehnică explorează modul în care aceste schimbări fundamentale redefinesc cerințele de memorie. Synopsys propune o soluție specifică pentru a aborda aceste provocări. Strategia se bazează pe trei piloni de bază. În primul rând, folosește arhitecturi conștiente de dispozitive adaptate tipurilor specifice de tranzistori. În al doilea rând, utilizează modele optimizate radical pentru consumul redus de energie. În al treilea rând, utilizează compilatori foarte configurabili. Aceste elemente lucrează împreună pentru a depăși limitările actuale. Această abordare integrată asigură că memoria IP poate gestiona în mod eficient cerințele SoC-urilor de generație următoare.

Rezultatele de silicon validate pe Intel 18A

Datele experimentale confirmă eficacitatea acestei strategii. Rezultatele provin din cipurile de testare pentru SRAM și Fișierele de înregistrare. Acestea au fost fabricate pe nodul de proces Intel 18A. Datele arată o îmbunătățire evidentă a densității de integrare. În mod specific, densitatea a crescut cu cinci până la zece procente. În plus, au fost observate câștiguri de performanță la același nivel de dissipare a energiei. Această îmbunătățire a performanței ISO-power a atins aproximativ 4%. Aceste metrici demonstrează beneficii tangibile pentru proiectanții de sisteme care vizează nodurile de fabricare avansate.

Implicații și beneficii tehnice cheie

Înțelegerea implicațiilor tehnice este esențială pentru dezvoltarea viitoare. Cititorii pot explora modul în care RibbonFET și PowerVia facilitează îmbunătățiri măsurabile. RibbonFET este o formă specifică a tehnologiei GAA. PowerVia permite livrarea de energie din spate. Împreună, ele îmbunătățesc parametrii de performanță, putere și suprafață. Acestea reduc, de asemenea, riscurile asociate cu integrarea avansată a nodurilor. Punctele cheie includ motivul pentru care memoria devine principalul factor restrictiv în AI și HPC SoC. Modificările structurale introduse de GAA și BSPDN sunt detaliate. Se subliniază cerințele critice pentru PPA, distribuția energiei și flexibilitatea configurării. Demonstrările practice arată avantajele RibbonFET și PowerVia. În cele din urmă, se prezintă rezultatele validate cu siliciu pentru SRAM și fișierele de înregistrare pe platforma Intel 18A. Acest material oferă o perspectivă esențială asupra viitorului ingineriei semiconducătorilor. Subliniază importanța adaptării infrastructurii de memorie la noile paradigme de fizică a tranzistorilor.