Pokud si připomeneme několik novinek z přelomu loňského a letošního roku:

• Hynix nabírá GPU a CPU inženýry, chce sloučit logiku s pamětí
• Tři veteráni z Intelu putují do Hynixu

…a přidáme k nim skutečnost, že obě společnosti také potvrdily spolupráci na vývoji základen pro HBM4, pak aktuální zpráva už jen dokresluje, kam mohou nadcházející generace HBM pamětí mířit. TSMC totiž ohlásila, že pro výrobce pamětí (a v tomto případě zjevně zejména Hynix) bude vyrábět základny pro HBM pomocí procesů 12FFC+ a N5, tedy konkrétních variant 12nm a 5nm výroby.

Použití 5nm procesu v kontextu pamětí je samo o sobě nezvyklé. I ty nejpokročilejší paměti jsou v současnosti vyráběné na >10nm procesech, v případě Samsungu a Hynixu poněkud šmrnclých EUV litografií. Nasazení 5nm procesu, navíc pro základnu, nemá z hlediska samotné paměťové architektury smysl. Nemá valný smysl ani z hlediska SRAM, která prakticky neškáluje pod 7nm / 6nm proces.

Jaká je tedy motivace k použití 5nm technologie? Napoví její parametry. Oproti zmíněné 12nm generaci přináší 5nm proces snížení energetických nároků logiky(!) zhruba na třetinu, snížení plochy zhruba na 40 % a zvýšení taktů při stejné spotřebě o více než 50 %.

To už jsou pořádné výhody. Týkají se ovšem logiky. Je tedy vysoce pravděpodobné, že 5nm základny pro HBM4 počítají s integrací logiky do pamětí. Cílem je zjevně PIM (processing in memory), což je technologie, o které se přes tři roky mluví, ale která si zatím na trhu nenašla stabilní místo. Jejím cílem je, aby nebylo nutné data z HBM přesouvat do čipu (obvykle výpočetního akcelerátoru), pokud jsou na nich prováděny zcela banální a jednoduché operace, kdy tyto přesuny zbytečně zatěžují sběrnici, zvyšují spotřebu a ubírají výpočetní výkon, který by mohl být použit pro skutečně podstatné výpočty. Na základnu HBM se tedy doplní jednoduchá logika, která základní operace zvládne provádět na úrovni pamětí, což může ušetřit energii i výpočetní výkon.

Pro plošnější nasazení takové technologie by se ale hodil široce akceptovaný standard. Nedá se čekat, že by nějaká roztříštěná implementace (kdy by každý systém musel být softwarově i hardwarově vyladěn pro paměti konkrétního výrobce) mohla zaznamenat úspěch. Právě Hynix, který je jedním z autorů HBM, v kombinaci s TSMC, jež by mohla základny dodávat všem výrobcům pamětí, se jeví jako poměrně významná dvojice, které by se mohlo podařit žádoucí standard prosadit. Ovšem za podmínky, že si Samsung nepostaví hlavu (ten si totiž základny s logikou může vyrábět a vyrábí sám, takže pokud by byl s řešením TSMC / Hynixu nespokojený, nic by jej nenutilo jej přijmout nebo podpořit).