고대역폭 메모리(High bandwidth memory, HBM)는 대규모 인공지능 모델을 포함한 대역폭 제한형 응용에서 획기적인 성능 향상을 가능하게 했다. HBM은 통상 실리콘 인터포저를 통해 다른 SoC와 연결된다. 그러나 병렬 인터커넥트 배선의 밀도가 증가함에 따라 상당한 수준의 누화(crosstalk)가 발생하여 차세대 HBM의 대역폭 향상을 저해하고 있다. 누화 회피 코드(Crosstalk Avoidance Code, CAC)는 누화를 완화하기 위한 해결책으로 부상했지만, 기존 CAC 방식은 비트 효율이 낮고 하드웨어 오버헤드가 큰 한계를 가진다. 본 논문은 효율적인 CAC 방식인 WITCH를 제안한다. WITCH는 채널 배열에서의 상대적 위치에 따라 각 채널에 서로 다른 가중치를 부여하는 새로운 부호화 체계인 가중 부호화(weighted coding)를 사용한다. 이를 통해 배열의 모든 채널을 동일하게 취급하는 기존 CAC에 비해 더 높은 비트 효율을 유지하면서도 누화를 감소시킬 수 있다. 또한 누화 추가 감소를 위한 추가 차폐(shielding)를 포함한 WITCH의 확장 버전인 WITCH-AS도 제안한다. 제안된 부호화 체계는 WITCH 및 WITCH-AS에 대해 각각 91.2--91.7%와 84.3--84.6%의 높은 비트 효율을 보였으며, 이는 동일한 수준의 누화 감소를 유지하면서 기존 최첨단(state-of-the-art) 방식보다 최대 20.8% 높은 수치이다. 업계에서 검증된 채널 모델을 사용한 시뮬레이션을 통해, WITCH와 WITCH-AS는 각각 눈높이(eye height)를 10.1--49.4% 및 17.1--51.1% 향상시킨다는 점을 확인하였다. 아울러 본 논문에서는 제안한 부호화 방식을 위한 효율적인 하드웨어 구현을 제시하며, 이는 기존 구현에 비해 임계 경로 지연(critical path delay)을 28.2% 낮추고 면적(area)을 31.0% 더 작게 만들어 HBM을 위한 실용적인 해결책임을 입증한다.

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