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DRAM PE负责人赵珠焕,开发全球首款40nm2Gb GDDR5的关键人物

By 2020年11月10日 十一月 19th, 2020 No Comments

高速的全新尝试

2008年的某日,图形DRAM的性能测试在SK海力士(当时为海力士半导体公司)的设计分析室全面展开。今天我们将在本文中介绍的,就是这项开发的关键人物——DRAM PE负责人赵珠焕。

“图形DRAM是以‘速度’见长的产品,是快速数据处理的最佳选择。如果我们可以为图形DRAM开发出一种高速技术,就意味着我们能比竞争对手更快地推出更高性能的产品,因为这种高速技术可以应用于主内存DRAM或移动DRAM。当时,SK海力士还在准备一种新的图形DRAM,即GDDR5,其目标是达成7Gbps的处理速度(每秒处理7Gb数据)。与当前技术水平相比,这听起来可能相对较慢,但在当时却堪称‘SUPEX(SuperExcellent,超级优秀)’,也就是人们所能达到的最高水平,成为了当时SK集团管理层的核心理念。我们从一开始就将这样的远大目标定为主导DRAM市场的一大‘战略’。”

为了实现“7Gbps”,必须彻底改变当时的所有设计。为此,当时的设计团队尝试在DRAM行业中首次应用“二相定时器(2-Phase Clocking)”设计技术。“定时器(Clocking)”是一种在数据传输过程中使发送和接收的数据保持同步的方法,而“二相”则是一种通过分频来确保操作空闲的技术。换言之,如果将其比作水流,这一概念就像是使水在两条管道中流动,然后再将两股水流汇合到一起,而此前的技术相当于水只流经一条管道。

 

事实上,赵珠焕曾为上一代GDDR4尝试过“二相定时器”技术,但是收效并不理想。对他而言,GDDR4是一次既痛苦又宝贵的教训。因此对于GDDR5的成功,他志在必得。而且,由于当时他在职业生涯的较早阶段即担任这一项目的负责人,他的责任感和意志力胜过任何人。

全球首款40nm级2Gb GDDR5用市场占有率证明了自己的“崇高地位”

千辛万苦换来的这款2Gb GDDR5,是全球率先应用40nm级工艺的产品。该产品通过32路输入/输出(I/O)每秒可处理28 GB的数据,处理速度高达7Gbps。与当时的50nm级1Gb产品相比,其容量也翻了一倍,可以满足大容量产品的需求。同时,与上一代产品相比,以1.35V的低功率运行使其能耗降低了20%。

▲ 由海力士半导体(SK海力士的前身)开发的40nm级2Gb GDDR5产品

 

与通用DRAM相比,图形DRAM的特点是能够一次性处理大量数据。GDDR5大大提高了处理速度,十分适合那些需要高分辨率和高速运行的高端台式机或笔记本电脑。

“像现在一样,早期用户——比其他人更喜欢购买和使用新产品的消费者,也会使用各种程序来衡量新发布的显卡性能并与他人分享测试结果。当时许多人反映称,SK海力士的图形DRAM进行了大幅“超频”。在这一领域,超频意味着人为控制芯片性能,从而使其比实际速度更快。消费者也非常偏爱高性能。这表明该产品极具竞争力。”

此前,海力士(SK海力士的前身)半导体在2007年曾成功开发全球首款60nm级1Gb GDDR5,在2008年成功推出50nm级1Gb GDDR5,约占DRAM市场份额的50%。随着GDDR5产品的开发,公司获得了近 70% 的市场份额并在引领市场潮流的同时还保持了在高性能DRAM市场上遥遥领先的地位。

27年来,DRAMPE负责人赵珠焕一直致力于DRAM的设计,为SK海力士的发展做出了巨大贡献。他的成就在韩国和其他国家都受到了认可。迄今为止,他所获得的奖项包括内部年终综合奖、38nm图形特别奖以及SK管理体系(SKMS)实践奖。2015年,他在韩国荣获“半导体日”奖,以表彰他凭借30nm级GDDR5设计技术为提升技术竞争力所做出的贡献。正如他的履历所展示的一样,他开发过许多产品,而40nm级2Gb GDDR5对他而言始终有着特殊的意义。

 

“这款产品让我意识到并提醒我:我们也具备独占鳌头的基因以及取得这一成就的能力。当时的那种成就感至今还一直激励着我,给我莫大的鼓舞。我坚信,如果我们一个接一个地在多个领域拔得头筹,那么我们将在整个DRAM市场上一枝独秀。我希望基层工作者也能牢记GDDR5这样的杰出先例,满怀信心地投入工作。”

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