Erster Hybrid-Memory-Cube-Speicher-Chip Micron prescht vor mit 2-GByte-HMC-IC

Noch vor Speicher-Primus Samsung hat Micron Technology das weltweit erste DRAM-IC auf Basis des Hybrid Memory Cube (HMC) zur Marktreife entwickelt. Der US-amerikanische Speicherspezialist beliefert jetzt seine Kunden in Musterstückzahlen mit einem 2-GByte-Baustein. Die Serienfertigung dieses neuartigen 3D-Speichertyps ist für 2014 geplant.

Erst im April 2013 hatten die über 100 Mitglieder des Konsortiums nach gerade mal 17-monatiger Dauer den HMC-1.0-Standard verabschiedet. »HMC markiert einen Durchbruch für neue Speichertechnologien«, sagt Brian Shirley, Vice President von Microns DRAM-Sparte. So wird im Vergleich mit herkömmlich gefertigten DRAM-ICs dank TSV-Technologie (Through Silicon Vias) eine deutliche Performance-Steigerung erzielt: Bis zu 15 mal höher kann die Datenrate sein als bei DDR3-DRAM-Modulen. Bei Microns 2-GByte-Speicherwürfel wird eine Transferrate von 160 GByte/s erreicht. Weil überdies der Stromverbrauch um 70 Prozent niedriger ist, sinken auch die Stromkosten deutlich.


HMC setzt mittels TSV auf eine neue Form des Die-Stackings. Im Unterschied zu bisherigem 3D-Speicher (MCP) werden die gestapelten Chips nicht mittels Lötdrähten über die Chip-Enden hinweg verbunden. Vielmehr werden bei HMC im Regelfall gleiche Chips übereinander angeordnet, wobei mittels TSV die einzelnen Chips (Dies) über Bohrlöcher vertikal miteinander verbunden werden. Insgesamt sind mehr als 1000 Verbindungen von Bohrung (Via) zu Bohrung nötig, um die Funktionalität zu gewährleisten. Ein weiterer Unterschied zu MCP ist ein Logic Layer am unteren Ende des HMC, mit dem die HMCs optimiert und differenziert werden können. Micron erreicht die Speicherkapazität von 2 GByte, indem vier 4-GBit-DRAM-Chips miteinander verbunden werden.


Wegen des anfänglich noch recht hohen Preises adressiert HMC-Speicher zunächst bandbreitenhungrige High-End-IT-Anwendungen, doch »binnen 3 bis 5 Jahren werden künftige HMC-Generationen auch Consumer-Applikationen bedienen«, erwartet Shirley. In der Pipeline ist auch schon ein Baustein mit der doppelten Kapazität von 4 GByte, der voraussichtlich Anfang 2014 in Musterstückzahlen erhältlich sein wird. Die Produktion beider HMC-Speicher-ICs in großen Stückzahlen werde auf jeden Fall noch 2014 aufgenommen, möglicherweise aber erst im zweiten Halbjahr.