Neues Design-Konzept: SK Hynix will HBM und GPU zu einem Chip vereinen
Der auf hohen Durchsatz getrimmte Stapelspeicher HBM sitzt oftmals bereits sehr nah am Prozessor respektive der GPU. Für die Zukunft wird erwogen, HBM und GPU in einem Chip zu vereinen. SK Hynix heuert schon in diese Richtung geschultes Personal an, so ein Bericht aus Asien. Die Umsetzung sei ab HBM4 geplant.
Der aus mehreren übereinander gestapelten DRAM-Schichten bestehende High Bandwidth Memory (HBM) wird derzeit als eigenständiges Package direkt neben dem Mikroprozessor platziert und mittels eines sogenannten Interposers mit diesem verbunden. Das Prinzip wird sowohl bei CPUs wie speziellen Varianten von Intel Sapphire Rapids als auch (weitaus häufiger) bei GPUs wie AMDs MI300X oder Nvidias H100 genutzt.
Schon HBM4 soll direkt auf der GPU sitzen
Wie The JoongAng unter Berufung aus Branchenquellen berichtet, plant der südkoreanische Speicherhersteller SK Hynix die Vereinigung von HBM und GPU in einem Package. Dies soll mit der kommenden Generation HBM4 erstmals umgesetzt werden. Diese plant der Hersteller für das Jahr 2026.
Angeblich habe SK Hynix bereits eine ganze Reihe von Experten angeheuert, die sich mit Logik-Chips (Prozessoren) auskennen. Für einen reinen Speicherhersteller – SK Hynix fertigt DRAM-Produkte wie klassischen RAM, HBM und GDDR sowie NAND-Flash für SSDs – sind solche Fachleute eigentlich nicht nötig. Daher untermauert dies das Vorhaben, dass SK Hynix künftig Speicher und Logik in einem Produkt vereinen will.
Das Hitzeproblem muss gelöst werden
Eine Grafik veranschaulicht das Konzept, das zunächst einfach erscheint, aber noch einige Hürden zu meistern hat. Ein großes Problem ist dabei die Wärmeabfuhr. Leistungsstarke Chips wie GPUs benötigen viel Energie und werden entsprechend heiß. Sitzt nun oberhalb der GPU noch ein HBM-Stapel, dann lässt sich die Abwärme schlechter bewältigen. In dem Bericht wird ein Professor des KAIST - Department of Electrical Engineering in Südkorea zitiert, laut dem HBM und GPU ohne Interposer erst zu einer Einheit verschmelzen könnten, sofern das Hitzeproblem nach zwei bis drei Generationen gelöst worden sei.
Kooperation mit Nvidia und Co.
Weiter heißt es in dem Bericht, dass SK Hynix mit Unternehmen der Halbleiterbranche wie Nvidia über HBM4-Designs diskutiere. Es sei sehr wahrscheinlich, dass SK Hynix und Nvidia gemeinsam das Design entsprechender Chips entwerfen, die später allerdings nicht bei SK Hynix, sondern einem Auftragsfertiger wie TSMC in Serie produziert werden. Auch andere globale Unternehmen ohne eigene Fabriken sollen solche Speicher-Logik-Designs erwägen, als erstes kommt AMD in den Sinn, wird aber nicht explizit erwähnt.
Der Bericht geht davon aus, dass auch Samsung in diesem Punkt nach Partnern sucht, um seinerseits solche Hybrid-Chips zu entwickeln. Im Gegensatz zu SK Hynix hat Samsung schon lange Erfahrung in der eigenen Herstellung von Prozessoren und könnte dann auch gleich die Fertigung selbst übernehmen.
Auch wenn die praktische Umsetzung erst bewiesen werden muss, sieht der Bericht bereits eine Revolution in der Halbleiterbranche kommen. Die Speicherhersteller würden viel mehr Gewicht erhalten als sie es jetzt schon besitzen.