美国要重新发明DRAM，英特尔三度入局

美国能源部桑迪亚国家实验室认为，新颖的存储技术可能是更快、更准确地进行核武器模拟的秘诀。

这就是为什么本周该机构将研发合同授予了英特尔——这家机构在过去几年中系统地拆分了其内存业务。

这项为期多年的高级存储技术 (AMT) 计划由美国能源部国家核安全管理局 (NNSA) 资助，其任务是通过模拟其设计、退化和破坏性来维持美国战略武器库的可靠性并延长其使用寿命使用超级计算机的潜力。

NNSA 感兴趣的不仅仅是核武器物理和材料分析。例如，该机构开发了模型来模拟高超音速导弹上的湍流空气流，以弹头的形式向城市传递坏消息。由于这些模拟通常需要无数参数才能准确预测正在发生的物理现象，因此桑迪亚认为它们可能会受益于内存性能的提高。

在 Los Alamos 和 Lawrence Livermore 国家实验室的帮助下，该计划将探索“几种技术的使用，这些技术有可能提供比我们即将推出的 NNSA 百亿亿级系统高出 40 倍以上的应用程序性能，”高级仿真总监 Thuc Hoang 说和计算，在一份声明中。

在这个项目上与英特尔合作的决定至少可以说是一个有趣的决定。这家芯片制造商对新颖的内存架构并不陌生，几代至强可扩展处理器现在通过 Optane 系列支持分层和持久内存。

不过，有趣的是，今年夏天，英特尔在其合作伙伴美光停止生产产品中使用的 3D XPoint内存模块仅仅几年后，就关闭了该部门。Chipzilla 也没有 NAND 闪存业务。它在 2020 年将该部门卖给了 SK 海力士。

公平地说，英特尔并不需要一系列商业产品就能在该领域进行研发。

据英特尔研究员 Josh Fryman 称，该计划的大部分内容将用于探索从标准 DRAM 内存中提取更多性能的方法。

“我们的 AMT 计划目标是改变 DRAM 的组织方式，并帮助 DRAM 供应商设计和交付优质产品，”他告诉The Register。“计算设备并行度的增长超过了 DRAM 结构的并行度增长。当前和未来的平台应该改变这种情况，以提供更高的性能和更高的能效。”

DoE 计划在业界准备从 DDR4 跃迁到 DDR5 DRAM 之际启动，AMD 将于今年秋季和英特尔于明年初推出首款兼容的数据中心级处理器。除了支持更大的容量（每个 DIMM可能高达 768GB）之外，DDR5 的速度也明显快于上一代。

这种内存至少以每秒 4,800 兆次的速度运行，已经在消费市场上销售了一年多，其每个 DIMM 的带宽至少比 DDR4 高 50%。包括美光在内的内存供应商希望最终将其提高到 8,800MTps。

Fryman 说，英特尔计划将研究计划的发现贡献给监督 DRAM 内存标准的 JEDEC 行业联盟。

更快、延迟更低的 DRAM 并不是唯一可以在该项目中发挥作用的技术。“我们希望我们的 AMT 工作产生的技术将与 CXL 正交，”Fryman 说。

英特尔一直致力于 Compute Express Link (CXL) 互连的开发，其首批应用包括内存扩展、池化和分层内存用例。

例如，来自Astera Labs、三星和其他公司的 CXL 内存扩展模块承诺与英特尔现已停产的 Optane 持久内存模块具有类似的功能——尽管延迟要低得多，带宽要高得多。

英特尔也是率先将高带宽内存 (HBM) 植入主流 CPU 的公司之一。该公司最近发布的 Xeon Max CPU 将高达 64GB 的 HBM2e 直接附加到封装中，为其提供大约 1TB/秒的内存带宽。这些处理器被集成到阿贡国家实验室的 Aurora 超级计算机中。

然而，这并不一定意味着这些技术中的任何一种都会在 DoE 计划下实际使用。