تجري سامسونج تعديلات هيكلية كبيرة على شبكة إمداد الطاقة للجيل الجديد من ذاكرة الفيديو ذات النطاق الترددي العالي HBM4E للتعامل مع المشكلات الهندسية المتزايدة البروز في مجال إمدادات الطاقة وتبديد الحرارة في تصميم شرائح الذكاء الاصطناعي من الجيل التالي. وتأتي هذه الخطوة بعد أسبوعين فقط من إعلان الشركة أن الدفعة الأولى في العالم من HBM4 قد حققت شحنات تجارية. في ذلك الوقت، كان المنتج الذي تم إنتاجه بكميات كبيرة قادرًا على العمل بثبات بسرعة 11.7 جيجابت في الثانية، مع الاحتفاظ بتكرار السرعة للركض بسرعة تصل إلى 13 جيجابت في الثانية.
مع تطور البنية من HBM4 إلى HBM4E، يزداد عدد نتوءات لحام مصدر الطاقة على شريحة واحدة من 13,682 إلى 14,457. ومع ذلك، فإنه لا يزال مضغوطًا في نفس منطقة الحزمة، ويقترن بأسلاك أرق وأعلى كثافة، وتزداد كثافة التيار ومقاومة الأسلاك في وقت واحد. والنتيجة هي انخفاض أكثر خطورة في جهد الأشعة تحت الحمراء داخل الشريحة (يضعف الجهد تدريجيًا على مسار النقل)، مما يشكل حلقة تغذية مرتدة سلبية تحت تراكب الحرارة، الأمر الذي لا يؤثر على الأداء فحسب، بل قد يتسبب أيضًا في فشل الدائرة المحلية.
ومن أجل كسر عنق الزجاجة في مصدر الطاقة هذا، اختارت سامسونج "التشغيل" على بنية شبكة الطاقة نفسها. على شريحة قاعدة HBM، تم تقسيم كتلة الطاقة المركزية MET4 ذات المساحة الكبيرة على شكل قرص العسل والتي كانت موجودة في الأصل بالقرب من وسيط التوصيل البيني إلى أربعة أقسام أصغر، كما تم تشتيت طبقة الأسلاك المعدنية العلوية بشكل أكبر لتقصير المسار الحرج وتخفيف ازدحام الأسلاك المحلية. يوضح التقييم الداخلي الذي قدمته سامسونج أنه بعد شبكة الطاقة المجزأة هذه، انخفض معدل حدوث عيوب الدائرة المعدنية بنسبة 97% مقارنة بـ HBM4، كما تحسن انخفاض جهد الأشعة تحت الحمراء بنسبة 41%، مما أدى إلى تحرير هامش جهد أكبر للرقاقة للعمل بشكل ثابت عند ترددات أعلى، ويساعد أيضًا على تحسين الموثوقية الإجمالية.
أثناء "العمل" على شبكة إمداد الطاقة، وضعت سامسونج أيضًا أنظارها على طريق تطور التعبئة والتغليف الأكثر تطرفًا على مستوى النظام - من أجل "تفكيك" HBM ووحدة معالجة الرسومات بشكل كامل ماديًا. أحد المسارات التقنية هو استخدام التوصيل البيني الفوتوني للحفاظ على عرض النطاق الترددي العالي للغاية على مسافات أطول من خلال نقل الإشارات الضوئية. وفقًا للتقارير، يمكن أن تصل قدرة النقل النظرية إلى حوالي 1000 مرة من التوصيل البيني النحاسي الحالي، وهو ما يكفي لتعويض الخسارة في التأخير وعرض النطاق الترددي بعد توسيع المسافة بين HBM ووحدة معالجة الرسومات. وتعتقد سامسونج أنه مع التحسين المستمر لقدرات الأسلاك الأساسية للتغليف، من المتوقع زيادة المسافة بين HBM ووحدة معالجة الرسومات إلى أكثر من 5 سنتيمترات حتى بدون الاعتماد كليًا على التوصيل البيني الضوئي. سيؤدي ذلك إلى تخفيف كثافة الحرارة وضغط تبديد الحرارة بشكل كبير بسبب التغليف الدقيق لرقائق الحوسبة الأساسية ومكدسات HBM متعددة الطبقات في بطاقات تسريع الذكاء الاصطناعي المتطورة الحالية.
وأشار محللو الصناعة إلى أنه في سياق العبء المتزايد للتدريب والاستدلال على الذكاء الاصطناعي، أصبح مصدر الطاقة والتبريد في HBM "نقاط توقف" رئيسية تحد من التوسع الخطي المستمر لقوة الحوسبة. تُظهر إعادة بناء شبكة الطاقة التي قامت بها سامسونج على HBM4E واستكشافها المستقبلي لحل فصل HBM-GPU عزمها على أخذ زمام المبادرة في الجولة التالية من منافسة تكنولوجيا ذاكرة الرسومات المتطورة. تم الكشف عن التفاصيل الفنية لهذا الوقت في البداية من قبل وسائل الإعلام الكورية "Korea Economy" ووكالة أبحاث السوق TrendForce، وتم تأكيدها لاحقًا من خلال مواد العرض الفنية ذات الصلة من سامسونج.