지난 2011년 hot chip conference에서 마이크론(Micron)에 의해 프로토타입이 선보인 HMC(Hybrid Memory Cube)는 같은해 10월 삼성전자와 마이크론의 주도로 오픈 컨소시엄(HMCC, http://www.hybridmemorycube.org/)을 구성했는데, 이 후 17개월만에 공식 규격이 제정되었다.
HMC는 기존 2차원 구조의 메모리와 달리, 로직 레이어에 DRAM 레이어를 적층, 각 레이어간에 TSV(through-silicon vias)를 이용하는 방식으로, HMCC에 의하면 현재 주력으로 쓰이는 DDR3 메모리 대비 15배이상 성능과 bit당 에너지 소비 70% 감소, RDIMMS 대비 차지하는 공간을 90% 줄일 수 있는 것으로 소개되고 있다.
이번에 제정된 HMC 규격 1.0에 의하면, HMC는 4link 방식과 8link 방식의 두 가지로 링크당 10Gb/s, 12.5GB/s, 15Gb/s로 동작해 최대 대역폭은 4link 방식의 경우 240GB/s, 8link 방식은 320GB/s을 제공하며, 이는 현재 데스크탑 용 CPU 중에서 공식적으로 최대 51.2GB/s의 대역폭을 제공하는 인텔 샌디브릿지-E 계열과 비교해 최대 6배 이상, DDR3 1600MHz 듀얼 채널 대역폭인 25.6GB/s와 비교해 최대 12배 이상의 대역폭을 제공하는 것이다.
4link 방식 HMC의 볼아웃 구조
HMCC는 2014년 1분기까지 링크당 속도를 최대 28Gb/s까지 끌어 올리는 것을 목표로 새로운 목표로 제시했으며, 삼성전자와 마이크론을 비롯해 IBM, SK Hynix, ARM, HP, Open Silicon, Xilinx, Altera등이 개발 맴버로 참여 중으로, HMC 1.0 스펙 관련 문서는 HMCC 홈페이지에서 다운로드 할 수 있다.
한편, 삼성전자는 2013년 첫 HMC 솔루션 출시를 목표로 하고 있는 것으로 알려졌으며(삼성전자, HMC 솔루션 2년 이후 첫 제품 출시할 것), NVIDIA는 2014년 발표 예정인 차세대 GPU인 맥스웰 후속 GPU인 볼타(Volta)에 대역폭 문제를 해결하기 위해 Stacked DRAM을 통합할 예정이다.
NVIDIA Volta GPU는 3D DRAM이 GPU에 통합될 예정이다
또한, 대표적인 파운드리 회사인 글로벌파운드리(GF)의 경우 최근 Fab 8에 20nm 공정의 3D TSV 기술을 시범 적용한 것으로 알려지는 등, 최근 반도체 분야는 기존 평면형 2D기반의 문제를 해결하기 위해 3D 도입을 본격화 하려는 움직임을 보이고 있다.
