SK hynix está trabalhando com NVIDIA para integrar memória HBM4 diretamente na GPU

O desenvolvimento da computação de alto desempenho hoje tornou-se dependente da capacidade dos desenvolvedores de aceleradores especializados de utilizar os tipos de memória mais rápidos disponíveis no mercado. De acordo com alguns relatos, a SK hynix e a NVIDIA já estão trabalhando na integração de chips HBM4 diretamente na GPU.

Fonte da imagem: SK Hynix

É claro que esse processador costuma ser chamado de “gráficos” puramente por inércia, já que a NVIDIA há muito separou suas linhas de produtos para acelerar cálculos e trabalhar com gráficos. O uso de memória HBM tornou-se um atributo do primeiro tipo de produtos NVIDIA. No caso da atual gama de aceleradores desta última marca, a sul-coreana SK hynix foi inicialmente o único fornecedor de memória HBM3, uma vez que apenas os seus produtos cumpriam os mais rigorosos requisitos da NVIDIA tanto em termos de desempenho como de possibilidade de integração no processo de fabrico.

Agora os chips HBM3 e HBM3e ficam adjacentes ao processador gráfico no mesmo substrato, e a própria memória pode ter até 12 camadas. Conforme relata Tom’s Hardware, citando a mídia sul-coreana, NVIDIA e SK hynix já estão desenvolvendo tecnologia para integração de chips de memória HBM4 diretamente no chip GPU. Esta proximidade dos dois tipos destes componentes aumentará significativamente a velocidade de troca de informações, mas imporá requisitos especiais não só ao processo de produção, mas também ao resfriamento dos componentes.

Muito provavelmente, a SK hynix transferirá seus chips HBM4 para a TSMC, que produzirá simultaneamente GPUs NVIDIA, e então este empreiteiro taiwanês irá “emendar” esses chips sem usar um substrato intermediário. Esta tecnologia lembra vagamente a produção de processadores AMD Ryzen com memória 3D do tipo V-Cache integrada diretamente no chip com núcleos de computação. Só que a memória HBM4 será um pouco mais lenta, mas mais barata que o cache AMD usado, e ao mesmo tempo oferecerá capacidade muito maior. A memória HBM4 deve aumentar a largura do barramento de memória de 1.024 para 2.048 bits, o que aumenta ainda mais a viabilidade de eliminação do substrato intermediário, uma vez que sua fabricação seria muito cara.

Um problema significativo será o resfriamento de tal design, uma vez que as GPUs sem memória estão ficando cada vez mais quentes, e os chips HBM4 também terão que ser resfriados intensamente, e ambos os tipos de componentes estarão localizados um em cima do outro. Porém, no segmento de servidores, a utilização de métodos avançados de resfriamento por líquido ou imersão de todo o acelerador em líquido dielétrico justifica-se do ponto de vista de viabilidade econômica e complexidade. Também é possível que os chips HBM4 e os processadores gráficos associados sejam produzidos, se não utilizando o mesmo processo técnico, pelo menos de acordo com padrões tecnológicos semelhantes. Deste ponto de vista, os requisitos para o processo de produção tornar-se-ão quase idênticos tanto para a parte lógica dos aceleradores como para a memória.