BeSang запатентовала технологию, посредством которой память DRAM или SRAM можно размещать поверх логических схем или микропроцессорных ядер. Технология основана на том, что память, располагаемая над слоем логики выполняется по более низкотемпературной технологии, чем сама логика, благодаря чему создание слоя транзисторов памяти не может повредить слой логики. Так, слой логики создается в процессе с температурой до 850°С, а слой памяти – с помощью низкотемпературного процесса, разработанного BeSang (400°С). При этом удалось добиться уменьшения стоимости чипа и повысить степень интеграции.

Стоит добавить, что реальный чип по такой технологии был изготовлен по нормам 180 нм, что для процессорной техники является уже древностью и соответствует трем шагам назад в смысле топологических норм. Рискнем предположить, что это не просто так. Дело в том, что для создания дополнительного слоя памяти нужно сначала сформировать эпитаксиальный слой кремния, а качество последнего вызывает сомнения. Ведь этот полупроводниковый слой должен не только быть очень равномерным для создания мелких деталей чипа вроде затворов транзисторов и каналов, но также иметь очень чистый и однородный состав по всему объему. Последнего легко добиться в объемных образцах из которых и изготавливаются 300-мм подложки и крайне трудно в эпитаксиальных слоях. По-видимому, именно по этой причине они в этом эпитаксиальном слое разместили именно память, а не ядро процессора. Дело в том, что не работающие участки памяти можно просто электрически отключить и заменить резервными – никто не заметит, ведь память по своей структуре однородна и состоит из одинаковых ячеек. Совсем другое дело – логика процессора, там если какой-то участок цепи не работает, то значит не работает весь процессор и его уже не заменишь.

Напоследок отметим, что похожими разработками в смысле увеличения числа слоев в чипе занимаются и другие фирмы. Так, в планах Intel для будущих сверхмногоядерных архитектур создавать слой памяти на его собственной подложке, а потом вместе с ней перемещать на ядро процессора. Поскольку память создается отдельным техпроцессом на отдельной подложке, то она не только может быть создана по процессорным топологическим нормам, но и по более мелким – без проблем.  А вот Samsung уже сейчас пичкает подобным образом по 5-10 кристаллов в один чип и создала для этого специальную технологию соединения между кристаллами. В конечном итоге все упирается не в трудность создания нескольких слоев в чипе или даже на кристалле, а в его тепловыделении, которое будет пропорционально количеству слоев при той же самой площади теплоотвода чипа. К тому же если слои очень близко друг ко другу, то нет буферного объема, способного замедлить рост температуры. И есть вероятность, что два близлежащих участка в разных слоях будут в какой-то момент времени интенсивно работать выделяя повышенное количество тепла, что будет приводить к выходу процессора из строя и ошибкам. Ведь кэш процессора выделяет тепла частенько по более самого ядра процессора, который в свою очередь уже и без того частенько снабжается полукилограммовыми радиаторами с тепловыми трубками. Необходимо будет понижать тактовые частоты, что уменьшит производительность и сведет на нет те небольшие призрачные преимущества, которые якобы имеет такая технология. В то же время разработки Intel и Samsung в области многослойной компоновки предполагают, что между отдельными слоями есть кремниевый слой порядка десятков микрон, который служит «тепловым демпфером».

CATS-700: Терафлопный ускоритель от ClearSpeed

Надежды Intel в области многоядерных процессоров связаны с новой памятью 2T-DRAM с крайне высокой полосой пропускания.