V-Die και MOSAIC: Νέα αρχιτεκτονική HBM από Κορέα και Ιαπωνία

Δύο ερευνητικές ομάδες, μία στην Κορέα και μία στην Ιαπωνία, παρουσίασαν ξεχωριστές προτάσεις για την αρχιτεκτονική της μνήμης HBM (μνήμη υψηλού εύρους ζώνης) που χρησιμοποιείται σε επιταχυντές τεχνητής νοημοσύνης. Και οι δύο προσεγγίσεις μοιράζονται μια κοινή ιδέα: αντί τα DRAM (Dynamic Random Access Memory) chips να στοιβάζονται μόνο κάθετα το ένα πάνω στο άλλο, όπως συμβαίνει σήμερα, τα chips τοποθετούνται στο πλάι, όρθια. Η αλλαγή στοχεύει σε ένα από τα πιο πιεστικά προβλήματα των σημερινών στοιβών HBM, τη συσσώρευση θερμότητας στο εσωτερικό των ολοένα ψηλότερων στοιβών μνήμης.

Οι δύο εργασίες παρουσιάστηκαν στο συνέδριο IEEE/JSAP Symposium on VLSI Technology and Circuits, τον Ιούνιο του 2026, σύμφωνα με ρεπορτάζ του Tom's Hardware. Πρόκειται για ερευνητικές προτάσεις σε επίπεδο ακαδημαϊκού συνεδρίου, όχι για προϊόντα υπό ανάπτυξη ή εμπορικά σχέδια κατασκευαστών μνήμης.

Η πρόταση V-Die από την Κορέα

Η πρόταση Vertical-Die (V-Die) παρουσιάστηκε από ερευνητές του Ulsan National Institute of Science and Technology (UNIST). Ο σχεδιασμός περιστρέφει τα custom DRAM chips ώστε να στέκονται όρθια, χρησιμοποιεί διαμπερείς διόδους πυριτίου (through-silicon vias, TSVs) για να ελευθερώσει επιφάνεια στο chip και να χωρέσουν περισσότερα κελιά μνήμης, δίνει σε κάθε chip δικές του εισόδους/εξόδους στην κάτω πλευρά του, και προβλέπει κανάλια υγρής ψύξης ανάμεσα σε διαδοχικά chips.

Σύμφωνα με τους ερευνητές του UNIST, σε προσομοιώσεις που συγκρίνουν το V-Die με ένα σύστημα HBM4 ίδιας χωρητικότητας, το σύστημα V-Die έφτασε τα 540 tokens (μονάδες κειμένου) ανά δευτερόλεπτο σε φορτίο εργασίας μεγέθους GPT-3, έναντι 296 tokens ανά δευτερόλεπτο για το HBM4. Πρόκειται για αποτελέσματα προσομοίωσης, όχι για μετρήσεις σε πραγματικό υλικό, και δεν έχουν επιβεβαιωθεί από ανεξάρτητη πηγή.

Το MOSAIC και το πρόβλημα της σύνδεσης

Η δεύτερη πρόταση, με την ονομασία MOSAIC, προέρχεται από ομάδα του Πανεπιστημίου του Τόκιο και ακολουθεί την ίδια βασική λογική στοίβαξης στο πλάι, εστιάζοντας όμως σε ένα διαφορετικό πρακτικό πρόβλημα: πώς συνδέονται τόσα κάθετα chips με ένα GPU ή με το υπόστρωμα του πακέτου. Η λύση που προτείνουν είναι ορθογώνια στοίβαξη chips σε συνδυασμό με διεπαφή χωρίς φυσική επαφή ανάμεσα στα dies, όπου τα δεδομένα μεταφέρονται μέσω μικρών επαγωγικών πηνίων αντί να απαιτείται κάθε ακίδα σήματος να προσγειώνεται ακριβώς πάνω σε φυσική επαφή.

Το διαθέσιμο κείμενο της αρχικής αναφοράς δεν περιλαμβάνει συγκεκριμένα νούμερα εύρους ζώνης ή επιδόσεων για το MOSAIC, σε αντίθεση με το V-Die όπου υπάρχει η σύγκριση tokens ανά δευτερόλεπτο.

Τι σημαίνει αυτό στην πράξη

Και οι δύο σχεδιασμοί παραμένουν ερευνητικές προτάσεις που παρουσιάστηκαν σε ακαδημαϊκό συνέδριο, χωρίς καμία ένδειξη εμπορικοποίησης ή ένταξης σε χάρτη πορείας κατασκευαστή μνήμης όπως η SK Hynix, η Samsung ή η Micron. Τα νούμερα επιδόσεων που αναφέρονται για το V-Die προέρχονται αποκλειστικά από προσομοιώσεις των ίδιων των ερευνητών και δεν αντιστοιχούν σε δοκιμές πάνω σε πραγματικό υλικό. Το πρόβλημα που προσπαθούν να λύσουν και οι δύο προτάσεις, δηλαδή η διαχείριση θερμότητας σε ολοένα ψηλότερες στοίβες HBM, παραμένει κεντρικό ζήτημα για τους σχεδιαστές επιταχυντών τεχνητής νοημοσύνης καθώς οι απαιτήσεις σε χωρητικότητα και εύρος ζώνης μνήμης συνεχίζουν να αυξάνονται.

Πηγές

• tomshardware.com