找捷径？修个楼梯吧

    整个堆叠内存体系最大的实践难点并不是内存控制体系的变动，而是互联问题的解决。堆叠之所以被称之为“堆叠”，就是因为其将若干片DRAM颗粒摞在一起放置的形式，这种堆叠方式不仅节约空间，而且能够带来更短的颗粒间距进而缩短信号传输路径及延迟，但这些颗粒不是光放在一起就能解决问题的，你还必须想办法把它们连起来才行。这个互联的过程成了困扰堆叠内存的最根本问题，直到TSV技术成熟的之后才得以解决。

    什么是TSV？这事儿其实说起来也挺简单的，要找楼房里沟通楼层的东西，那不就是现成的楼梯么？

意法半导体实现的TSV工艺

    平房社区的一切都是平面化的，路径也是一样，如果您要从自家到某个邻居那里去串门可能需要走上几十甚至上百米，小区越大这问题就越明显，但楼房不同。楼房的垂直结构不仅大幅提升了居民容纳的能力，同时也缩短了住户之间的物理距离——想找小伙伴？下个楼梯就行了。

    跟楼长一样，楼梯的经验同样可以使用在堆叠内存体系当中，堆叠DRAM之间的垂直互联不仅距离更短而且延迟更低，这是堆叠显存的一大优势。但跟楼梯至于楼房的那份理所当然不同，在堆叠内存体系当中实现楼梯并不容易。盖楼房这事儿之所以拖到今天，可以说最大的困难就在于人们一直没能掌握在楼房里安全并且相对廉价地造楼梯的技术。

复杂的垂直互联构成了堆叠内存的“楼梯”

    在堆叠内存体系当中，厂商会采用名为穿透硅的技术对DRAM颗粒的边缘或特定位置进行穿孔处理，然后以这些孔为通路进行布线并完成垂直互联，但通孔过程进展的一直相当不顺利。无论存储还是逻辑芯片的结构及加工过程都相当复杂，这注定了芯片本身的脆弱性，想要在不影响芯片强度以及完整性的前提下在一块DRAM颗粒上打洞，而且是不止一个的孔洞，这件事儿的具体技术细节根本无需讨论，光是想想就已经很难了。

    在演化出了分别对应不同的通孔时机的via middle和via last这两大分支之后，TSV技术的发展终于成熟，现代的穿透硅技术已经成功解决了稳定性及成本等问题。无论是先通孔的via middle还是最后通孔的via last，两种工艺都可以实现稳定的DRAM颗粒通孔及互联过程，并且能够集成到当前的300mm wafer加工工艺当中，这给堆叠内存的实现铺平了最后的道路。

    经由成熟的TSV技术来做“楼梯”，堆叠内存这栋“楼房”终于可以开建了。