存儲器撞墻效應誰來解？

　　電腦系統的效能精進，在近年來遭遇一些問題，例如處理器的時脈撞墻(Clock Wall)問題，即運作時脈難以超越4GHz，2011年第4季Intel推出第二代的Core i7處理器達3.9GHz，至今Intel所有的處理器均未超過3.9GHz。

　　時脈撞墻逼迫Intel放棄過往慣用的時脈提升加速法，取而代之是以增加處理器的核數來提升效能，事實上AMD早于2005年即提出雙核構想(仿效2000年IBM提出的POWER4)，2006年Intel跟進推出Core Duo，此后x86 CPU的效能提升，即是在時脈與核數及功耗間求取平衡。

　　另一個問題是記憶體撞墻(Memory Wall)，事實上這個問題比時脈撞墻問題嚴重，且發生的時間更早。根據統計，1986年到2000年間，處理器的效能每年以55%的幅度在成長，但相對的，記憶體僅有每年10%的速度增長。

　　很明顯的，記憶體逐漸成為整體電腦系統效能中的“瓶頸”，為此Intel多次運用晶片組市占率，引領與逼迫并用地讓電腦記憶體產業升級，先是自最傳統的FPM RAM升級成EDO RAM，而后升級成SDRAM。

　　但Intel期望產業自SDRAM升級成RDRAM時，RDRAM的發展卻不如預期，且Intel支援RDRAM的i820晶片組發生瑕疵，迫使Intel放棄RDRAM，回歸大宗主流的SDRAM，而后隨JEDEC組織的制訂進入DDR SDRAM(原有的SDRAM則為區別，稱為SDR SDRAM)。不僅Intel失敗，相近時間NEC也曾提出VC RAM(Virtual Channel，虛擬通道)，期望改善記憶體的存取效能，但也未能獲得市場認同。

　　數年后Intel再次嘗試突破現狀，記取RDRAM技術變革過大且獨家主導等缺點，2005年Intel提出FB-DIMM(Full Buffered Dual In Line Memory Module)，在不改變原有DRAM產業的情況下，透過AMB(Advanced Memory Buffer，先進記憶體緩沖器)晶片來加速傳輸，并將FB-DIMM標準提交，2006年獲得JEDEC組織認可，以利推行。但到了2011年，Intel、AMD等均放棄使用FB-DIMM，再一次失敗。

　　從RDRAM到FB-DIMM，已接近十年時間，即記憶體撞墻效應問題一直未明顯紓解，只能采漸進方式維持，如從DDR2 SDRAM升級成DDR3 SDRAM，而后將進入DDR4 SDRAM，但世代之別大體只在運作電壓的降低、制程的精進，其實變化不大。

　　為了解決問題，2011年Micron提出Hybrid Memory Cube技術，簡稱HMC。Micron宣稱HMC比DDR3 SDRAM快上15倍，并為此發起成立Hybrid Memory Cube Consortium組織，與其他業者共同推行。

　　HMC主要是運用3D IC的TSV(Through-Silicon Via，矽穿孔)技術，將4至8個現有主流大宗的DDR3 SDRAM裸晶連接，并共同封裝，并在封裝內由一片邏輯裸晶(Logic Die)擔任記憶體控制器的角色，統籌與多個DDR SDRAM裸晶的存取溝通，以此加速。

　　雖然2011年提出HMC技術、2012年發起HMCC組織，但HMC標準化的技術規格至2013年才提出，在歷經1.0版、1.1版后，于2014年提出2.0版，2.0版將傳輸率自15Gbps倍增至30Gbps。

　　許多業者將改善記憶體撞墻效應的希望寄托在HMC技術上，不過目前為止的推進仍很緩慢，截至目前為止仍未見有采行HMC記憶體的電腦系統，預計2015年才會登場，即便如期登場，從技術到系統也歷經4年時間。

　　另外，或許有人對HMC技術的推展抱持樂觀，因為HMCC組織中，8家關鍵業者有3家為記憶體大廠，即Micron、Samsung、SK Hynix。但是，10多年前的RDRAM，也是獲得Intel、Samsung、Micron等大廠的入資或換股，最終RDRAM并沒有成為新一代的主流記憶體，因此，對HMC的推行仍難有樂觀的理由。

　　如果記憶體撞墻效應無法解決，那么無論使用多好的固態硬碟(SSD)，多好的運算負荷卸載(Offload)網卡，則都有其限，因為硬碟、網路均在記憶體之下，看來產業只能期許這個延宕多年的問題能早日解決。