二維縮放的終結SRAM與DRAM

  二維（2D）半導體縮放技術曾憑借更低的成本，實現了更高的存儲密度與容量。然而，無論是SRAM還是DRAM，傳統的2D縮放都已步入尾聲。十余年來，DRAM的每字節成本一直停滯不前，這也是服務器規模擴大后，DRAM成本在系統成本中占據主導地位的原因。SRAM同樣面臨類似的瓶頸，我們已無法制造出尺寸更小的SRAM單元。
 
  對于SRAM而言，主要限制源于晶體管尺寸已接近原子尺度。制造公差限制了交叉耦合反相器對的晶體管匹配度，進而降低了信號裕度。不過，計算邏輯不受此問題的影響，因為各級電路均可恢復數字信號。對于DRAM而言，主要制約因素在于高長寬比電容器的蝕刻成本，以及確保低漏電流的復雜晶體管幾何結構。更先進的制程節點雖能縮小DRAM單元的物理尺寸，但卻無法降低單個存儲單元的成本。我們雖可繼續制造容量更大的DRAM DIMM，但其每字節成本并不會下降。
 
  從這些限制中可以得出的主要結論是：海量存儲必然伴隨著高昂的成本。片上緩存的增長速度無法超越芯片面積的擴張，而現代服務器處理器已然十分龐大（AMD SP5達5,428mm²）。因此，系統必須更高效地利用存儲資源。


本文關鍵詞：SRAM,DRAM

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