具有控制器及存储器堆叠的灵活存储器系统的制作方法

文档序号:9422959阅读:304来源:国知局
具有控制器及存储器堆叠的灵活存储器系统的制作方法
【专利说明】具有控制器及存储器堆叠的灵活存储器系统
[0001]优先权串请案
[0002]本申请案主张对2013年6月17日提出申请的第13/919,503号美国申请案的优先权权益,所述美国申请案主张对2013年3月15日提出申请的第61/791,182号美国临时申请案的优先权权益,所述申请案以全文引用的方式并入本文中。
【背景技术】
[0003]存储器带宽已变为高性能计算、高端服务器、图形及(很快)中层级服务器中的系统性能的瓶颈。微处理器启用器是双倍核心且为每核心若干线程,以通过将工作组分散到若干较小块中及将其分散于增加数目的工作元件(即,核心)当中而大幅增加性能及工作负载能力。每处理器具有多个计算机元件导致每计算机元件增加量的存储器。此导致对将紧密耦合到处理器以解决这些挑战的存储器带宽及存储器密度的较大需要。当前存储器技术蓝图不提供满足中央处理单元(CPU)及图形处理单元(GPU)存储器带宽目标的性能。
[0004]为解决对将紧密耦合到处理器的存储器带宽及存储器密度的需要,可实施混合存储器立方体(HMC)使得可将存储器与控制器放置于相同衬底上,使得存储器系统能够较优选地执行其既定任务。所述HMC可以由内部垂直导体(例如穿硅导通孔(TSV),所述内部垂直导体是将个别存储器裸片的堆叠与控制器电连接的垂直导体)连接的个别存储器裸片的堆叠以便组合高性能逻辑与动态随机存取存储器(DRAM)为特征。HMC在使用较少能量传送数据的同时实现带宽及效率,且提供小外观尺寸。在HMC的一个实施例中,控制器包括与使用TSV连接的垂直DRAM堆叠介接的高速逻辑层。所述DRAM处置数据,而所述逻辑层处置HMC内的DRAM控制。
[0005]在其它实施例中,举例来说,HMC可实施于多芯片模块(MCM)衬底上或硅中介层上。MCM是专门电子封装,其中将多个集成电路(1C)、半导体裸片或其它离散组件封装到统一衬底上,借此促进其作为组件而使用(例如,因此显现为一个较大1C)。硅中介层是介于一个连接(例如,插口)与另一连接之间的电接口布线。中介层的用途是将连接展开到较宽间距或将连接重新布线到不同连接。
[0006]然而,HMC中的DRAM堆叠具有比许多应用可使用的带宽及信号数更多的带宽及信号数。HMC中的DRAM堆叠的高信号数及高带宽使得具成本效益的主机接口为困难的。
【附图说明】
[0007]图1图解说明根据一实施例的灵活存储器系统的72位存储库;
[0008]图2图解说明根据另一实施例的灵活存储器系统的36位存储库;
[0009]图3图解说明根据另一实施例的灵活存储器系统的36位存储库;
[0010]图4图解说明根据一实施例的灵活存储器系统;
[0011 ]图5图解说明根据一实施例的计算机系统的框图;
[0012]图6图解说明另一计算机系统的框图;
[0013]图7a_b图解说明根据一实施例的灵活存储器系统;
[0014]图8是展示根据一实施例的功率节省的图;及
[0015]图9是根据一实施例的用于形成灵活存储器系统的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0016]以下描述及图式充分图解说明特定实施例以使所属领域的技术人员能够实践所述特定实施例。其它实施例可并入结构改变、逻辑改变、电改变、过程改变及其它改变。一些实施例的部分及特征可包含于其它实施例的部分及特征中或替代其它实施例的部分及特征。权利要求书中所陈述的实施例囊括所述权利要求书的可用等效内容。
[0017]可通过将各存储库系结在一起(例如,在DRAM堆叠上面、在其内或在其下面)以形成具有低触点数的解决方案同时保持低功率分布来提供灵活存储器系统。本文中,触点是指将集成电路耦合到另一装置(例如电路板)的引线、引脚、焊料球或其它类型的互连件。因此,可互换地使用引线、引脚、焊料球或其它类型的互连件。
[0018]所述灵活存储器系统提供从针对最高带宽无系结在一起的存储库到针对低触点数解决方案将可用存储库系结在一起的一系列解决方案。所述低触点数解决方案可应用于高密度存储器模块及低成本/低功率系统单芯片(SOC)。
[0019]图1图解说明根据一实施例的灵活存储器系统中的控制器的72位存储库接口块100。72位存储库接口块100包含命令接口块(CIB) 110及两个数据接口块(DIB) 120、122。CIB 110包含触点112,包含用于第一组命令信号、串行命令信号及第二组命令信号的触点。图1中还图解说明两个数据接口块(DIB) 120、122。DIB 120、122中的每一者提供多个触点124,包含用于数据输入/输出(I/O)、数据总线、时钟信号及重置数据I/O的触点。
[0020]可由多个经堆叠存储器阵列形成存储器存储库,其中相应存储库的每一存储器阵列位于多个经堆叠存储器裸片的相应一者上。存储库对中的存储库的命令接口可系结在一起使得存储库对共享存储库接口块(例如,在DRAM堆叠下面)的共同命令接口块以形成具有低触点数的解决方案同时保持低功率分布。
[0021]举例来说,考虑球栅阵列,可使用现有精细间距倒装芯片技术且其可在具有1.35mm的长度140及1.8mm的宽度142的存储库间距的裸片封装中提供50 μ m (130) X 150 μ m (132)触点间距。存储库接口块100可在宽度上与有效DRAM存储库间距匹配以最小化在控制器上的占用面积。
[0022]图2图解说明根据另一实施例的灵活存储器系统中的控制器的36位存储库接口块200。在图2中,展示具有触点212的一个命令接口块(CIB) 210及具有触点224的一个数据接口块(DIB)220。使用中的触点由空圆圈表示。可使用现有精细间距倒装芯片技术在具有适当存储库间距(例如,0.9mm的长度240及1.8mm的宽度242)的裸片封装中提供适当触点间距(例如,50μπι(230) Χ150μπι(232))。
[0023]图3图解说明根据另一实施例的灵活存储器系统中的控制器的36位存储库接口块300。在图3中,展示具有触点312的一个命令接口块(CIB) 310及具有触点324的一个数据接口块(DIB) 320。在图3中所展示的实施例中,触点场区(其是触点位于其中的裸片的区域)可包含6行触点350。仅仅呈现未使用触点以展示可使用较大裸片提供36位存储库。使用150 μ m (330) X 150 μ m (332)触点间距,36位存储库接P块300可具有(例如)0.9mm的长度340及(例如)1.8mm的宽度342。总触点场区的面积360可为2.7mm2 (0.9mmX 3.0mm) ο
[0024]图4图解说明根据一实施例的灵活存储器系统400。图4中所展示的灵活存储器系统400可包含具有数目η个72位存储库接口块的控制器410。然而,所属领域的技术人员将认识到,可实施替代存储库接口块。使用八个36位存储库接口块的成对存储库将21.6mm2裸片面积用于触点场区(即,2.7mm2X8)。
[0025]在图4中,控制器410包含数目η个类似于图1中所展示的72位存储库接口块的72位存储库接口块420、422、424。可将如图4中所展示的72位存储库接口块420、422、424实施为如图1中所展示的存储库接口块100。然而,所属领域的技术人员将认识到,可使用存储库接口块的其它实施方案。
[0026]η个72位存储库接口块420、422、424中的每一者可包含命令接口块(CIB) 430及两个数据接口块(DIB)440、450。如上文所描述,可由多个经堆叠存储器阵列形成存储器存储库且将其系结在一起(例如,在DRAM堆叠下面)以形成低触点数解决方案同时保持低功率分布。如上文关于图1所展示,举例来说,可使用现有精细间距倒装芯片技术在具有1.35mm的有效存储库长度及1.8mm的宽度的裸片封装中提供50 μmX 150 μπι触点间距的触点间
当前第1页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1