先进技术研究中心 imec 的研究人员发表了一篇题为“超越HBM-on-GPU：3D DRAM与GPU集成热设计包络”的研究论文，展示了一种旨在克服当前高带宽内存（HBM）技术所面临的热限制的创新内存架构。
垂直堆叠架构
所提出的架构基于将动态随机存取存储器（DRAM）芯片旋转并垂直放置在图形处理器（GPU）上方，而不是依赖传统的直接堆叠或2.5D封装技术。为了管理这种高密度堆叠产生的热挑战，研究人员建议在内存层之间集成冷却腔。
实际变化是什么？
这项研究的重要性在于解决了限制数据中心和人工智能处理器性能的热瓶颈。通过封装级热模拟，团队评估了多个技术变量，包括：
- 堆叠高度及其对冷却效率的影响。
- 内存容量及其结构组织。
- 冷却腔中使用的材料。
- 添加专用的内存控制器层和片上网络（NoC）。
这些方向允许工程师扩展“热设计包络”，这意味着可以在不牺牲因过热导致的性能稳定性的前提下，增加处理器附近的内存密度，这对于开发下一代人工智能加速器和高性能计算（HPC）至关重要。
技术影响
这项研究代表了迈向优化内存与处理器集成（系统技术协同优化）的一步，挑战不仅在于增加容量，还在于如何管理三维空间中组件靠近所产生的热量。该研究为设计人员提供了一个参考框架，用于评估先进封装系统中热性能与内存容量之间的权衡。