业界首款2nm SRAM，要来了！

近日，Marvell推出业界首款 2nm 定制静态随机存取存储器 (SRAM)，旨在提升定制 XPU 以及驱动云数据中心和 AI 集群的设备的性能。Marvell定制 SRAM 结合了 Marvell 先进的定制电路和软件、核心 SRAM 和尖端的 2nm 制程技术，可提供高达 6 Gb 的高速内存，同时在同等密度下显著降低内存功耗和芯片面积。

SRAM代表静态随机存取存储器，它是一种存储器形式，在提供电源的情况下，数据处于静态状态。SRAM数据以位为单位存储，并且设计成在断电时立即清除。这也是为什么它被称为易失性内存的原因。SRAM中的静态一词指的是该数据不需要刷新（与DRAM相反），因此保持静态且不变化，这使得SRAM速度更快。

SRAM在1963年首次作为内存解决方案出现，由罗伯特·诺曼（Robert Norman）发明，并在1964年由约翰·施密特（John Schmidt）进一步发展。在这一发展之后，SRAM存储芯片成为下一个进展。SRAM芯片于1969年发布，并在发明后的五年内上市。

在现代，SRAM存储器已经发展出了几种不同类型或类别。SRAM类型包括触发器、伪静态、晶体管和非易失性类型。

内存速度可能是一个不太明确的术语，但是它指的是内存在从一个功能切换到另一个功能（从“读取”到“写入”）需要的时间。理解这一点很重要，因为如果内存可以更快地切换功能，数据传输和与另一个设备、电路或元件的通信速度也会提高。

SRAM是一种静态的存储器，因此不需要刷新即可保持最新。此外，SRAM使用更多的功率来存储数据，因为它需要更多的晶体管才能正常工作。但是这种额外的功耗带来了比等效形式的存储器更好的速度优势。

定制 SRAM 是 Marvell 的最新创新，旨在提升加速基础设施中内存层次结构的性能。Marvell 此前推出了其CXL技术用于集成到定制硅片中，为云服务器增加 TB 级内存和补充计算能力，并揭晓定制 HBM 技术这使得内存容量提高了 33%，同时减少了 XPU 内密集高带宽内存 (HBM) 堆栈所需的空间和功率。

Marvell 定制 SRAM 提供业界最高的每平方毫米带宽，使芯片设计人员能够回收高达 2nm 设计总面积的 15%。这些回收的硅片空间可用于集成更多计算核心、扩展内存、缩小设备尺寸和成本，或实现定制平衡，以满足特定的性能功耗、应用或 TCO 目标。Marvell 定制 SRAM 基于创新的数据路径和架构，在同等密度下，其功耗比标准片上 SRAM 降低高达 66%，同时运行频率高达 3.75 GHz。

“定制是 AI 基础设施的未来。目前超大规模计算架构商用于开发尖端定制 XPU 的方法和技术将渗透到更多客户、更多类型的设备和更多应用中。”Marvell 定制云解决方案高级副总裁 Will Chu“我们期待与合作伙伴和客户携手合作，打造定制时代的领先技术组合。”

“内存仍然是人工智能集群和云面临的最大挑战之一。这些系统需要尽可能大的内存，并尽可能快地运行，”650 集团联合创始人艾伦·韦克尔“Marvell 针对每个可用环节（包括芯片上、芯片封装内部以及系统内部）的内存性能提升问题采取了整体解决方案，这种方法非常引人注目，并凸显了通过定制可以实现的优势。”

定制硅片时代的基础

虽然SRAM和DRAM都是随机存取存储器的形式，但是它们的结构上有所不同。DRAM代表动态随机存取存储器。这种存储器在结构上与SRAM有所不同，因为它使用电容器而不是反相器和晶体管进行存储。因此，这种存储器需要刷新并因此发生变化，因此被定义为“动态”的。不像SRAM，其存储器存储在芯片上，DRAM存储在与芯片外部的主板上，因此访问时间更长。这导致SRAM是一种比DRAM更快的存储器。

每种内存在设备中存储的位置也不同。DRAM通常用作主要的存储器，因此通常存储在主板上，但是由于SRAM是CPU中常用的存储器，因此最可能在处理器上找到。

最后，这两种内存在成本方面也有所不同。由于SRAM需要更多的功率来运行，因此与DRAM相比，它也是一种更昂贵的内存选择。这是SRAM不总是主存储系统的理想选择的另一个原因。

定制 SRAM 是 Marvell 定制技术平台的最新扩展，用于后摩尔定律时代的芯片开发。50 多年来，半导体性能和功耗的提升主要通过缩小晶体管尺寸来实现。随着晶体管尺寸缩小的成本和挑战急剧增加，半导体公司及其客户正在定制硅片，以更好地服务于客户独特的基础设施架构，尝试新的芯片和封装突破，并重新思考芯片设计的假设，以拓展计算的边界。