[發明專利]基于三維芯片的存儲器數據通信裝置、方法及相關設備

在審

• 申請號: 202011245543.1
• 申請日: 2020-11-10
• 公開（公告）號: CN112328517A
• 公開（公告）日: 2021-02-05
• 發明（設計）人: 王嵩;張晨良子
• 申請（專利權）人: 西安紫光國芯半導體有限公司
• 主分類號: G06F13/16
• 分類號: G06F13/16;G06F13/42
• 代理公司: 北京眾達德權知識產權代理有限公司 11570
• 代理人: 吳瑩

本申請實施例通過提供一種基于三維芯片的存儲器數據通信裝置、方法及相關設備，解決了為實現高帶寬使用硅通孔技術而帶來的制造成本高、難度大、運行風險高、穩定性差的問題。上述存儲器數據通信裝置，可以包括：存儲單元側端口、內存控制器、串行協議轉換電路和處理器側端口，其中，存儲單元端口，用于與存儲單元引線鍵合連接，以使每個存儲單元能夠獨立與通信裝置進行數據通信；內存控制器，與存儲單元側端口相連接，用于內存數據的處理及訪問控制；串行協議轉換電路，與內存控制器相連接，用于將內存控制器處理后的數據進行串行協議轉換處理；處理器側端口，與串行協議轉換電路相連接，用于將串行協議轉換處理后的數據與處理器進行通信。

技術領域

本發明實施例涉及存儲器技術領域，具體地說，涉及一種基于三維芯片的存儲器數據通信裝置、方法及相關設備。

背景技術

隨著ASIC芯片在AI人工智能，大數據中心，自動駕駛等領域的應用，需要處理大量的數據，對算力需求相應增加，裝置對于帶寬的需求也越來越大。相對于顯存的現有技術發展來說已經到了一個瓶頸的位置，光靠頻率提升來提供更大的顯存位寬已經沒有太大空間。

目前，由于3DS(3-Dimensional Stack，三維堆疊)技術的出現，使得三維芯片逐漸被廣泛，所謂三維芯片可以理解為將普通的二維芯片進行堆疊的技術，較常見的方式是基于TSV(Through-Silicon-Vi，硅通孔)技術聯通各個存儲單元，可以通過TSV技術把各個存儲層堆疊起來，層和層之間會有金屬層等間隔。最典型的例子就是HBM(High BandwidthMemory，高帶寬存儲器)和HMC(Hybrid Memory Cube，混合立方存儲器)。但從制造的角度來說，要想實現幾十層的3D堆疊結構非常困難，制造難度大且由于技術不成熟還會存在運行風險高、穩定性差等問題。并且，HBM和HMC均使用硅中介層，因此成本很高，出貨量也非常有限。

發明內容

在發明內容部分中引入了一系列簡化形式的概念，這將在具體實施方式部分中進一步詳細說明。本申請實施例的發明內容部分并不意味著要試圖限定出所要求保護的技術方案的關鍵特征和必要技術特征，更不意味著試圖確定所要求保護的技術方案的保護范圍。

本申請實施例通過提供一種基于三維芯片的存儲器數據通信裝置、方法及相關設備，解決了為實現高帶寬使用硅通孔技術而帶來的制造成本高、難度大、運行風險高、穩定性差的問題。

為至少部分地解決上述問題，第一方面，本申請實施例提供了一種存儲器數據通信裝置，可以包括：

存儲單元側端口、內存控制器、串行協議轉換電路和處理器側端口，

其中，

所述存儲單元端口，用于與存儲單元引線鍵合連接，以使所述每個存儲單元能夠獨立與所述通信裝置進行數據通信；

所述內存控制器，與存儲單元側端口相連接，用于存儲數據的處理及訪問控制；

所述串行協議轉換電路，與所述內存控制器相連接，用于將所述內存控制器處理后的數據進行串行協議轉換處理；

所述處理器側端口，與所述串行協議轉換電路相連接，用于將串行協議轉換處理后的數據與處理器進行通信。

在第一方面的第一種可能的實施方式中，所述存儲器數據通信裝置還可以包括：

解串電路，與所述串行協議轉換電路相連接，用于將所述串行協議轉換處理后的數據進行解串處理。

在第一方面的第二種可能的實施方式中，所述處理器側端口為并行端口陣列。

在第一方面的第三種可能的實施方式中，所述存儲器數據通信裝置還可以包括：

多路數據橋接器，所述多路數據橋接器與所述內存控制器相連接，用于將多個所述存儲單元傳輸的數據信號進行橋接。