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作者：Rambus IP核產品營銷高級總監Frank Ferro 隨著數據中心對人工智能和機器學習（AI/ML）的利用率越來越高，大量數據不斷被產生和消耗，這給數據中心快速而高效地存儲、移動和分析數據提出了巨大挑戰。 而中國的情況尤其如此：隨著中國不斷推進人工智能的發展，對高性能處理的需求持續增長，而傳統數據中心已然成為必須解決的瓶頸。為應對這一挑戰，中國公布了《新型數據中心發展三年行動計劃》。與傳統數據中心相比，新型數據中心具有高技術、高算力、高能效和高安全的特征。 在市場需求和產業政策支持的雙驅動下，數據中心服務器迫切需要更大的內存帶寬和容量，以更好地支持AI/ML的持續發展。 自2013年推出以來，高帶寬存儲器（HBM）日益被視為將數據中心服務器和AI加速器的性能提升至新高度的理想方式之一。HBM是一種基于3D堆棧工藝的高性能SDRAM架構，能夠實現巨大的內存帶寬。 2018年年底，JEDEC固態技術協會宣布了HBM2E標準，以支持更高的帶寬和容量。HBM2E每個引腳的傳輸速率上升到3.6Gbps，可以實現每個堆棧461GB/s的內存帶寬。此外，HBM2E最高支持12個DRAM的堆棧高度，并且單堆棧內存容量高達24GB。 在HBM2E中，四個連接到處理器的堆棧將提供超過1.8TB/s的帶寬。通過內存的3D堆疊，HBM2E可以在極小的空間內實現高帶寬和高容量。在此基礎上，下一代的HBM3內存將數據傳輸速率和容量推向了新的高度。 Rambus HBM3內存子系統針對高帶寬和低延遲進行了專門優化，能夠以緊湊的架構和高效能的封裝提供最佳的性能和靈活性。這一解決方案由完全集成的PHY和數字控制器組成，包含完整的HBM3內存子系統。 相比HBM2E，Rambus HBM3內存子系統將最大數據傳輸速率提高了一倍以上，達到每個數據引腳8.4Gbps（當此速度下的DRAM可用時）。該系統接口具有16個獨立通道，每個通道包含64位，總數據寬度為1024位。在最大數據傳輸速率下，可以提供1075.2GB/s的總接口帶寬，換言之，帶寬超過1TB/s。 
這一內存子系統專為2.5D架構設計，帶有一個內插器，以在SoC上的3D DRAM堆棧和PHY之間傳輸信號。同時，這種信號密度和堆疊架構的組合還要求特殊的設計考量。為提高設計的易實施性和靈活性，Rambus對整個2.5D架構的內存子系統進行了完整的信號和電源完整性分析，以確保滿足所有的信號、電源和熱量要求。除此之外，Rambus還提供中介層參考設計。 憑借在高速信號處理方面逾30年的專業知識，以及在2.5D內存系統架構設計和實現方面的深厚積淀，Rambus正引領HBM的演變。Rambus提供了業界最快的HBM2E內存子系統；如今通過數據傳輸速率高達8.4Gbps的HBM3內存子系統，Rambus更進一步地提高了HBM的帶寬標準。 |
