Kioxia planuje nośniki SSD zbudowane z całych wafli krzemowych
Autor: Zbyszek | źródło: TechPowerUp | 06:51
(11)
W ubiegłym roku rynek układów scalonych zaskoczyła mało znana wcześniej amerykańska firma Cerebras Systems, która na Hot Chips zaprezentowała układ scalony o nazwie Wafer Scale Engine, mający wymiary 21,5 x 21,5 cm i całkowitą powierzchnię 46225 mm². Chip wytwarzany w 14nm litografii przez TSMC składa się z 2,1 biliona tranzystorów (2100 miliardów) i zawiera 400 000 jednostek obliczeniowych SLA (Sparse Linear Algebra). Od grudnia Cerebras Systems oferuje gotowe superkomputery obliczeniowe CS-1 z tym układem. Jak się okazuje, koncepcja budowy układów krzemowych wielkości jednego wafla zainspirowała też firmę Kioxia.
Kioxia, czyli do niedawna Toshiba Memory, poinformowała, że zamierza opracować pamięci SSD o wielkości całego wafla krzemowego. Zasadniczo firma chce więc skopiować osiągnięcie dokonane przez Cerebras Systems, z tą różnią, że gigantyczny układ krzemowy będzie służył do składowania danych, a nie do wykonywania obliczeń na nich.
Tym samym pominięty zostanie cały proces wycinania układów krzemowych z wafli, pakowania ich do określonych obudów, które następnie lutowane są na płytkach drukowanych.
Oprócz tego korzyścią z układów scalonych wielkości wafli jest brak strat mocy na transmisję danych między różnymi układami scalonymi / dyskami umieszczonymi w różnych serwerach, i znacznie mniejsze opóźnienia. Daje to ogromny zysk w wydajności lub pojemności na wat.
Dla przykładu serwer Cerebras CS-1 z układem Wafer Scale Engine zajmuje wielkość 15U, pobiera do 20 KW energii (chłodzenie wodne) i zapewnia taką wydajność, jak konwencjonalne serwery zajmujące kilkanaście szaf rakowych i pobierające ponad 600 KW energii. Z tego powodu układy scalone wielkości całych wafli krzemowych to prawdopodobnie najnowszy trend, w jakim podążać będzie w przyszłości budowa superkomputerów.
K O M E N T A R Z E
Ale że jak to? (autor: Kenjiro | data: 6/07/20 | godz.: 08:45) Wafel ma stać się gotowym produktem? A gdzie złącza, mam sobie dolutować? Brakuje jakiejś kluczowej informacji, bo z tego wynikają same bzdury...
@1. (autor: pandy | data: 6/07/20 | godz.: 08:57) W teorii można myśleć o komunikacji optycznej i zasilaniu indukcyjnym więc złącza można byłoby wyeliminować. Prawdopodobnie opakowanie będzie zbliżone do tego co wymyślił Cerebras Systems a wcześniej Trilogy Systems.
wg mnie etapu packing (w takiej czy innej postaci) przeskoczyć nie da rady (autor: Qjanusz | data: 6/07/20 | godz.: 10:12) ...
tylko co z uzyskiem ? (autor: faf | data: 6/07/20 | godz.: 12:33) te wafle musza być wykonane bezbłednie - inaczej kapa
przy cięciu wafla na układy - te złe się wyrzuca
czyżby uzysk wzrósł do 99% ? to co fanzolą producenci RAM i CPU ? :)
n chyba że jak u AMD będzie - jak się sekcja uwali na waflu - sprzedamy jako mniej pojemny ? (AMD wyłączało wadliwe core , to samo robił Radeon a i intel chyba to samo robi)
@4. (autor: pwil2 | data: 6/07/20 | godz.: 14:18) W układach stosuje się nadmiarowość i wadliwe elementy wyłącza. Z jednego wafla można zrobić setkę dysków i po testach zostawić aktywne 80%, nawet zostawiając dyski nadmiarowe/zapasowe w każdej chwili do użycia.
@5. (autor: Kenjiro | data: 6/07/20 | godz.: 19:42) Teoretycznie tak, tylko w praktyce rozbudowany mesh drastycznie obniża wydajność, bo dane wędrują jakimiś dziwnymi drogami, a co gorsza, dwa różne wafle będą mieć różną wydajność, więc skalowanie całości jest po prostu słabe.
Nadal jednak nie widzę jakby tu ominąć etap 3 (packaging). Na płaskim waflu nie zrobisz złącz optycznych (chyba, że je zamontujesz, ale tu wracasz do etapu 3), a komunikacja przez powietrze jest wolniejsza, więc znowu koszty rosną chcąc uzyskać sensowną wydajność.
Poczekamy, zobaczymy, ale osobiście uważam, że to nie zdobędzie mainstreamu, nawet niszy superkomputerów nie osiągnie.
Panowie (lub panie) (autor: kombajn4 | data: 7/07/20 | godz.: 06:32) niepotrzebnie rozwodzą się nad połączeniami. Jak wygląda tradycyjna metoda? W skrócie wycina się układ i montuje na takiej czy innej podstawce/płytce drukowanej która służy jako interface, tak? No to gdzie wy widzicie problem? Wystarczy cały wafelek zamontować w ten sam sposób i gotowe. Ba można nawet nadrukować od razu sieć połączeń i kontrolery, a nie same komórki pamięci.
@temat. (autor: Mariosti | data: 7/07/20 | godz.: 10:32) Bardzo możliwe że po prostu nie będą stosować najnowszych procesów, tylko dopracowane, relatywnie tanie.
Co do wyprowadzeń z układu, no to przecież maska litograficzna by to zakładała, i zapewne na brzegach wafla byłyby zrobione normalnie pola lutownicze do wpięcia tego w jakieś pcb. Co zasadniczo byłby i tak etapem "packing" ale mocno uproszczonym.
W starszych procesach raczej nie ma co się nawet nadmiernie martwić o wady krzemu, bo tam może autentycznie być uzysk na poziomie 99%, a jak dodamy do tego fakt iż na obrzeżach byłoby IO wykonane w sporej skali, to może i do 100% by się doszło, bo zwykle na obrzeżach wafle są najsłabszej jakości, co nie przeszkadzałoby przy wykonywaniu tam dużych elementów IO.
Swoją drogą ciekawe też jaką pojemność i cenę mógłby mieć taki nawet 28nm ssd z wafla 300mm...
Ach te dywagacje (autor: Duke Nukem PL | data: 7/07/20 | godz.: 13:50) O Cerebas CS-1 była chyba już tu mowa.
Link do tego produktu: https://www.cerebras.net/product/.
Tam można pobrać plik pdf z dokładniejszym opisem i analizą porównawczą do starszych rozwiązań.
A sam chip oczywiście jest pakowany na płytkę (raczej płytę) która: raz - zapewnia połączenia wejścia/wyjścia na zewnątrz, dwa - usztywnia bardzo cienką konstrukcję. Dodatkowo chip musi być zaopatrzony w radiator bo 20kW mocy strat cieplnych samo się nie odprowadzi. Przy takiej mocy sprzedaż samego układu jest bez sensu dlatego firma oferuje kompletny system w szafie w której większość objętości zajmuje system chłodzenia.
Całość i tak zajmuje o wiele mniej przestrzeni i zużywa kilkudziesięciokrotnie mniej mocy niż porównywalny klaster tradycyjnych serwerów o podobnej wydajności obliczeniowej.
Czyli Koxia idzie już udokumentowanym szlakiem.
jak dla mnie (autor: pawel1207 | data: 7/07/20 | godz.: 16:16) to szukacie problemow ktore dawno zostaly wyeliminowane :D
Napiszcie lepiej o nowym materiale , który nadaje się do opłacalnej produkcji.. (autor: Mario1978 | data: 7/07/20 | godz.: 19:39) po stronie Samsung mający mieć ogromny wpływ na zmiany na jeszcze lepsze pamięci ulotne i nieulotne , które mogą być wytwarzane w temperaturze poniżej 400 stopni Celsjusza.
Co z tego , że pierwiastek ten znany był od dawna jak nie opłacało się go do tej pory zastosować a współpraca między innymi Cambridge z Samsung doprowadziła być może do kolejnej istotnej zmiany na lepsze gdzie komórki pamięci przy użyciu tej mieszanki pierwiastków mogą być śmiało jeszcze bardziej miniaturyzowane.Niższe litografie to więcej komórek pamięci , których spadek żywotności jest rekompensowany bardzo dobrymi właściwościami amorficznego azotku baru.Samsung chce bardzo szybko użyć go do produkcji właśnie pamięci ulotnych i nieulotnych.
D O D A J K O M E N T A R Z
Aby dodawać komentarze, należy się wpierw zarejestrować, ewentualnie jeśli posiadasz już swoje konto, należy się zalogować.
