(출처: SAIMEMORY)
과거 인텔은 3D Xpoint라는 새로운 비휘발성 메모리에 도전했다가 실패한 역사가 있고 나름 공들였던 낸드 플래시 메모리 부분도 결국 SK 하이닉스에 매각했습니다. 그리고 과거 마이크론과 합작으로 개발했던 적층형 고대역폭 메모리인 HMC 역시 결국 경쟁자인 HBM에 밀려 소리소문 없이 사라지고 말았습니다.
아무튼 인텔은 그럼에도 차세대 메모리의 꿈을 아직 버리지 않았습니다. 최근 인텔은 소프트뱅크의 자회사인 SAIMEMORY와 손잡고 새로운 차세대 고대역폭 메모리인 Z-Angle Memory (ZAM)을 개발하고 있습니다.
ZAM 역시 HBM처럼 D램 기반의 적층형 고대역폭 메모리 기술링데, 큰 차이점은 이름처럼 Z-Angle( Z축 각도) 설계로, 수직 적층(Vertical Stacking)을 적용한다는 것입니다. 이는 HBM의 가장 큰 약점인 수평 적층과 그 사이를 뚫고 지나는 수많은 TSV에 의한 발열 문제를 해소하기 위한 다지인입니다.
공개된 샘플을 보면 8층의 D램 다이 사이 3마이크로미터 두께의 얇은 실리콘 기판을 넣고 이를 로직 층 위에 올린 것을 볼 수 있습니다. 단일 스택당 약 10GB (전체 패키지 기준 30GB 규모), 레이어당 1.125GB 용량이며 대역폭은 스택당 5.3 TB/s (면적당 0.25 Tb/s/mm²)으로 HBM4의 2배 수준이며, 차기 HBM4E와도 경쟁할 수 있는 성능입니다. 스택 크기는 171mm² (15.4 × 11.1mm)입니다.
어떻게 수직 적층을 하는 건지 바로 직관적으로 이해가 되진 않을 수 있는 데, Via-in-One TSV (Through-Silicon Via) 기술이 핵심이라고 합니다. 기존 HBM처럼 여러 개의 미세 TSV를 다이 전체에 빽빽하게 뚫는 대신, 하나의 통합된 중앙 또는 주변 채널을 통해 전력과 신호를 공급합니다. 각 TSV 레이어에 약 13,700개(13.7k)의 인터커넥트 경로가 있습니다. 그리고 하이브리드 본딩 (Hybrid Bonding) 기술로 층과 층을 직접 접합하여 연결 신뢰성과 밀도를 높입니다.
그 결과 신호가 수직으로만 이동하지 않고 다양한 방향으로 분산되어 기계적 스트레스를 분산 하고 수직 TSV 집중으로 인한 파손 위험을 감소시킬 수 있습니다. 또 수직 기둥처럼 작용해 열이 중앙으로 모이지 않고 수직 방향으로 고르게 퍼집니다. 또 신호 경로 최적화를 통해 평균 경로 단축하고 지연 및 전력 손실 감소시킬 수 있습니다. ZAM 진영이 자신하는 것은 열 관리 우위입니다.
다만 공개된 것은 매우 초기 단계인게 분명한 프로토타입 뿐이고 역시 D램의 일종이라는 점을 생각하면 결국 메모리 3사 같은 대형 제조사 없이는 자체 개발은 쉽지 않을 것으로 보입니다. 실제 상용화를 이룰 수 있을지 주목됩니다.
참고
https://wccftech.com/intel-zam-memory-threatens-hbms-ai-throne-with-2x-the-bandwidth-of-hbm4/
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