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Intel重操旧业晶体管级别看其eDRAM缓存

发布时间:2020-06-29 19:12:14 阅读: 来源:风口厂家

可能很多同学不知道,Intel成立初期不是做微处理器的,而是主营SRAM、DRAM等存储芯片,只不过后来受到日本厂商的冲击,才果断转型,成就了一番霸业。不过,Intel现在又有点重操旧业的架势,Haswell处理器中有部分集成了多达128MB eDRAM嵌入式缓存,既能辅助核显,也能作为系统四级缓存。与它相关的资料正在陆续披露,ISSCC大会上又进一步公开了更深入的细节。

芯片专家ChipWorks则从底层晶体管的角度,分析对比了Intel的这种eDRAM,发现其架构和其他同类技术有很大不同。

IBM已经使用eDRAM很多年了,45nm时代后更是成为Power处理器的标配,现在已经进入了22nm,但尚未有实际产品问世。

IBM 32nm Power7+里边集成的eDRAM

台积电、瑞萨(NEC)也在为游戏机打造的芯片里使用eDRAM,比如微软Xbox、任天堂Wii,都是更传统的DRAM堆栈加玻璃杯形电容。

不同的是,台积电采用了CUB(cell-under-bit)堆栈,位线(bitline)在电容之上,瑞萨则是反过来的COB(cell-over-bit)。

台积电65nm eDRAM(微软Xbox GPU)

瑞萨45nm eDRAM(任天堂Wii GPU)

Intel的也是COB,但在金属电介质堆栈底层内以凹洞形式做了一个MIM电容。这部分的工艺是22nm,九个金属层。

放大看电容阵列的边缘,可见M2、M3、M4三个金属层堆栈构成了电容的外层。

继续放大,可以看到与三栅极鳍片中部接触的子线(worldline)晶体管,以及末端的两个传递子线(passing wordlines)。

电容部分顶视图,显然都是矩形的,但具体材料还在分析中。

Intel表示,每一个单元单荣的容量是13fF,面积0.029平方微米,大致相当于其22nm SRAM单元面积(0.09平方微米)的三分之一,略大于IBM同类的0.026平方微米。

Intel退出DRAM行业已经几乎三十年了,现在有点借机重返的意味,但绝对不会大规模重来,指望Intel牌内存更是天方夜谭。

不过,下一代Knights Landing Xeon Phi高性能计算处理器倒是会搭配16GB eDRAM,等于128颗Haswell所用芯片,因此未来的主攻方向应该还是游戏、高性能计算。

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