可能很多同學不知道,Intel成立初期不是做微處理器的,而是主營SRAM、DRAM等存儲芯片,只不過后來受到日本廠商的沖擊,才果斷轉型,成就了一番霸業。
不過,Intel現在又有點重操舊業的架勢,Haswell處理器中有部分集成了多達128MB eDRAM嵌入式緩存,既能輔助核顯,也能作為系統四級緩存。與它相關的資料正在陸續披露,ISSCC大會上又進一步公開了更深入的細節。
芯片專家ChipWorks則從底層晶體管的角度,分析對比了Intel的這種eDRAM,發現其架構和其他同類技術有很大不同。
IBM已經使用eDRAM很多年了,45nm時代后更是成為Power處理器的標配,現在已經進入了22nm,但尚未有實際產品問世。
臺積電、瑞薩(NEC)也在為游戲機打造的芯片里使用eDRAM,比如微軟Xbox、任天堂Wii,都是更傳統的DRAM堆棧加玻璃杯形電容。
不同的是,臺積電采用了CUB(cell-under-bit)堆棧,位線(bitline)在電容之上,瑞薩則是反過來的COB(cell-over-bit)。
臺積電65nm eDRAM(微軟Xbox GPU)
瑞薩45nm eDRAM(任天堂Wii GPU)
Intel的也是COB,但在金屬電介質堆棧底層內以凹洞形式做了一個MIM電容。這部分的工藝是22nm,九個金屬層。
放大看電容陣列的邊緣,可見M2、M3、M4三個金屬層堆棧構成了電容的外層。
繼續放大,可以看到與三柵極鰭片中部接觸的子線(worldline)晶體管,以及末端的兩個傳遞子線(passing wordlines)。
電容部分頂視圖,顯然都是矩形的,但具體材料還在分析中。
Intel表示,每一個單元單榮的容量是13fF,面積0.029平方微米,大致相當于其22nm SRAM單元面積(0.09平方微米)的三分之一,略大于IBM同類的0.026平方微米。
Intel退出DRAM行業已經幾乎三十年了,現在有點借機重返的意味,但絕對不會大規模重來,指望Intel牌內存更是天方夜譚。
不過,下一代Knights Landing Xeon Phi高性能計算處理器倒是會搭配16GB eDRAM,等于128顆Haswell所用芯片,因此未來的主攻方向應該還是游戲、高性能計算。