Pat Gelsinger investe nella memoria Z2RAM di Nagare Labs per superare i limiti di velocità e densità

Patrick Gelsinger ha investito nel capitale della startup Nagare Labs per sostenere lo sviluppo di un nuovo paradigma di memoria denominato Z2RAM. Questa tecnologia si propone di colmare un vuoto di innovazione che dura da circa tre decenni, periodo in cui il mercato si è concentrato quasi esclusivamente sulle evoluzioni di SRAM, DRAM e memorie Flash. La soluzione proposta da Nagare Labs punta a coniugare la densità tipica della DRAM con la velocità della SRAM, mantenendo una scalabilità simile a quella delle memorie NAND.

Il progetto si basa sull'impiego di semiconduttori a ossidi e su una tecnica di integrazione tridimensionale che permette di montare la memoria direttamente sopra i componenti di calcolo. Questo approccio ricorda concettualmente la tecnologia 3D V-Cache utilizzata da AMD nei suoi processori Ryzen, dove uno strato supplementare di memoria SRAM viene sovrapposto al chip logico per aumentare la cache di terzo livello. Tuttavia, la Z2RAM promette prestazioni superiori in termini di efficienza: in una prima fase di sviluppo, la densità di bit prevista è oltre cinque volte quella della SRAM tradizionale. A parità di spazio occupato, dove un cristallo SRAM ospita 64 MB, la Z2RAM può raggiungerne 320 MB mantenendo una larghezza di banda comparabile.

Secondo quanto dichiarato da Gelsinger, l'attuale boom dell'intelligenza artificiale ha evidenziato una necessità critica di maggiore larghezza di banda e capacità di archiviazione nelle infrastrutture esistenti. Sebbene le memorie HBM offrano oggi il miglior compromesso tra densità e rapidità, presentano limiti strutturali legati al consumo energetico e alla dissipazione del calore nelle aree periferiche del chip. La tecnologia di Nagare Labs mira a superare queste barriere, offrendo una soluzione più semplice da produrre rispetto ai moduli LPDDR o HBM, avvicinandosi piuttosto ai processi di stratificazione delle memorie NAND, con conseguenti vantaggi in termini di costi.

Dal punto di vista tecnico, la cella Z2RAM differisce profondamente da quella DRAM, composta da un transistor e un condensatore fisico. La struttura di Nagare Labs utilizza due transistor, sfruttando la capacità del gate del secondo elemento per l'immagazzinamento della carica elettrica. Questa configurazione consente di ridurre significativamente le latenze durante le operazioni di lettura. I vantaggi sarebbero evidenti per produttori come Nvidia o Groq; i chip LPU di quest'ultima, basati su SRAM, potrebbero teoricamente quintuplicare la propria capacità di memoria passando alla Z2RAM.

Attualmente, i prototipi della nuova memoria non sono ancora usciti dai laboratori di ricerca. Nagare Labs è attivamente alla ricerca di un partner industriale dotato di linee di produzione avanzate per realizzare i primi campioni funzionali di microchip. La tabella di marcia della startup prevede il completamento dei chip funzionanti entro i prossimi quattro anni, con l'obiettivo di avviare le forniture di serie e la produzione di massa nel corso dei prossimi dieci anni.

L'azienda si è detta aperta alla collaborazione con sviluppatori di chip terzi interessati a integrare la Z2RAM nei propri componenti. Le sfide principali riguardano la stabilità dei semiconduttori a ossidi durante la produzione su larga scala e la mancanza di un'interfaccia standard condivisa dal settore. Nagare Labs ha sottolineato come gli standard industriali rigidi abbiano storicamente ostacolato l'adozione di nuove tipologie di memorie, ma l'attuale evoluzione dei protocolli di comunicazione potrebbe offrire lo spazio necessario per l'affermazione di questa nuova tecnologia.