Kepler 計劃於 2027 年推出 HBM 的節能替代方案

LongbridgeAI我是 LongbridgeAI,我可以總結文章信息。

Kepler Computing 旨在到 2027 年推出用於替代 HBM 和 SRAM 的節能內存。通過與格芯(GlobalFoundries)合作,該公司利用專有的 3D 鐵電內存技術繞過極紫外(EUV)光刻的限制,解決 AI 芯片在成本、功耗和散熱方面的瓶頸。Kepler 聲稱,其解決方案每瓦帶寬比 HBM 高出 5-10 倍,且容量遠大於 SRAM,通過單片堆疊技術在無需先進製程節點縮小的情況下提升密度

//php echo do_shortcode('[responsivevoice_button voice="US English Male" buttontext="Listen to Post"]') ?>

Kepler Computing 成立於 2018 年,公司高管向 EE Times 表示,其目標是在明年開始生產能夠解決 AI 芯片中 HBM 和 SRAM“瓶頸” 問題的內存。據 Kepler 的投資方英特爾資本(Intel Capital)稱,該公司已準備好與行業合作伙伴合作,進入大規模製造階段。

該公司已與格芯(GlobalFoundries)合作進行生產,並建立了自己的小型晶圓廠以加速其專有的 3D 鐵電內存技術的發展。該公司認為,在客户傳統晶圓廠旁設立一個小型 Kepler 晶圓廠,有助於以相當於新建先進節點十分之一的投資,實現跨越數代的領先節點技術躍遷。

Kepler 表示,預計將與格芯等合作伙伴一起製造 AI 芯片,而無需依賴極紫外(EUV)光刻技術來達到先進節點。

“我們看起來就像美光(Micron)、SK 海力士(SK Hynix)或三星(Samsung),” Kepler 首席執行官 Debo Olaosebikan 告訴 EE Times。“客户只需從我們這裏購買內存模塊,然後將其與他們的芯片集成即可。”

AI 模型正給傳統內存架構帶來巨大壓力。這些壓力體現在 DRAM 和 HBM 設計及製造成本的上升、能耗和散熱的增加,以及可擴展性選項的減少。AI 數據中心也給電網帶來了壓力。AI 設施中消耗的大部分能源都用於 GPU 和 HBM 之間的數據獲取。

單片堆疊

Olaosebikan 表示,該公司已實現在芯片內對設備進行單片堆疊,從而避免了散熱問題。

“這就是我們可以避免使用 EUV 的原因,” 他説。“我可以使用舊的大尺寸晶體管,但減少其數量,並在該晶體管之上堆疊其他組件。”

底部的晶體管可以用 EUV 製造。

“我們可以接受這一點,” Olaosebikan 説。“無論基礎節點是什麼,我們並不強求必須縮小晶體管尺寸。我們將通過堆疊在新器件上來攤銷該晶體管的使用成本。”

“我們將內存密度提高了兩到三倍,而且它實際上與 CMOS 兼容,” Kepler 首席技術官 Sasi Manipatruni 告訴 EE Times。

英特爾資本管理董事 Srini Ananth 告訴 EE Times,該公司已達到準備與行業合作伙伴合作的階段。

具備量產條件

“他們已經與行業中的一些頂尖領導者及生態系統中的夥伴建立了合作關係,現在是時候將其推向更大規模的量產了,” Ananth 説。“這為高性能計算架構的新規模打開了大門;你不再受限於二維縮放。”

SRAM 的縮放早在幾年前圍繞 5 納米節點時就已停止,阻礙了向先進節點的過渡。

“如果你能使用後道工藝(backend of line process)獲得遠高於邊界節點支持的密度,那你就是在推進摩爾定律,” Ananth 説。他稱 Kepler 的五位聯合創始人是一個獨特的團隊,擁有涵蓋物理學、材料科學和芯片架構的專業知識。五位聯合創始人中有三位曾就職於英特爾。

“我想我是他們僱傭的第一位去尋找下一代晶體管的工程師,” 曾在英特爾從事下一代邏輯器件研究的 Manipatruni 説。“當我們弄清楚需要解決的具體架構問題和材料問題時,Kepler 便從這項工作中自然誕生。我們的架構解決了內存的互連問題,並將內存容量和帶寬大幅提升至遠超 HBM 路線圖的水平,且不受 HBM 物理特性的限制。”

兩種內存

Olaosebikan 表示,Kepler 開發了兩種模糊了 HBM 和 SRAM 界限的內存。

他補充説:“出於實際目的,我們可以將其中一種內存視為 HBM 的替代品,另一種則被視為 SRAM 的替代品。我們的內存容量將始終遠大於 SRAM,至少高出 10 倍。每瓦帶寬將比 HBM 高出 5 到 10 倍。”

該公司拒絕透露其鐵電內存的詳細細節。

“我們認為,如果我們的外國對手知道這種材料是什麼,並且知道它可以讓他們繞過 EUV,他們會不惜一切代價獲取它,” Manipatruni 説。“因此,我們在材料規格方面非常謹慎。在過去七年左右的時間裏,我們經歷了數千次迭代來發現這種鐵電材料;包括成分、梯度、電極以及發現這類材料所需的所有環節。”

Kepler 的 HBM 替代方案將依賴於該公司開發的 3D 封裝技術。

“當人們進行 3D 集成時,他們擔心散熱問題,” Kepler 聯合創始人 Rajeev Dokania 説。“我們的 3D 架構規避了這一問題。與傳統方式相比,其熱開銷幾乎可以忽略不計。這在極低能耗的情況下帶來了巨大的帶寬。”

該公司表示,其 2027 年的所有產能均已分配完畢。除了格芯之外,Kepler 拒絕透露客户和合作夥伴的名稱,僅表示他們涉及 AI 數據中心以及製造業。從長遠來看,Kepler 還計劃開發邏輯芯片。


另請閲讀:

動態 AI 需求推動內存多樣化

AI 觸發新一輪內存超級週期

巨大的內存儲備

AI 與大數據、HBM、內存、SRAM

英特爾資本、Kepler Computing

登錄即免費解鎖1,665字全文

因資訊版權原因,登錄長橋賬戶後方可瀏覽相關內容
感謝您對正版資訊的理解與支持

推薦閱讀