Az Apple - csak úgy, mint sok egyéb nagy és neves techipari cég - éves szinten több száz szabadalmat ad be, amelyek között végül számtalan olyan is lehet, amire nem biztos, hogy szükség lesz az elkövetkező évek folyamán. Egy viszont nemrégiben felkeltette a média érdeklődését, méghozzá egy 2016-ban beadott, US10573368B2 jelölésű szabadalom, ami nem másról, mint egy többszintű hibrid memória-alrendszerről szól. Mivel a vállalat éppen az ARM architektúrára történő átálláson dolgozik a teljes Mac termékcsalád esetében, az alapokat pedig főként SoC egységek adják majd, az említett szabadalom egyre nagyobb szerephez juthat, ugyanis megoldást nyújthat az egységes memória-architektúra (UMA) gyengeségeire.
Egy klasszikus processzor esetében DRAM formájában áll rendelkezésre a rendszermemória, míg a videokártyák rendszerint dedikált VRAM-ból dolgoznak, a SoC egységeknél viszont közös memóriaterületen kell osztoznia a processzornak és az integrált videóvezérlőnek, ami problémát jelenthet. Ilyen egyebek mellett az új generációs Apple Mac konfigurációk alapjául szolgáló M1-es Apple SoC is, aminél LPDDR4X fedélzeti memóriát használhat a rendszer. Az UMA esetében természetesen számos előnyről lehet beszélni, amelyek sok esetben jöhetnek jól, viszont nagyobb teljesítményű komponenseknél ez gyenge keresztmetszet lehet: mindkét egységnek ugyanazon a memória-sávszélességen kell osztoznia annak érdekében, hogy elérhessék ugyanazt a memóriaterületet, ez pedig bizonyos esetekben igen komoly negatív hatást gyakorolhat a teljesítmény alakulására.
A nagy sávszélesség-igényt elméletben HBM és HBM2E alapú memóriaszendvicsekkel ki lehetne elégíteni, ezek azonban költségesen alkalmazható megoldások, amelyekhez ráadásul komplex lapkák is kellenek, vagyis indokolatlanul drága lehetne a végeredmény. A hagyományos és GDDR típusú memórialapkák esetében a kapacitás már olcsóbban lehet nagyobb, viszont e memóriák megfelelő mennyiségben történő alkalmazására nincs mindig lehetőség, vagy éppen nem mindig előnyös.
Az Apple szabadalma lényegében a DRAM-hoz hasonló és a HBM-hez hasonló memóriatípusok előnyeit próbálja kamatoztatni egyfajta hibrid formában. A vállalat hibrid megoldásában a magas sávszélességgel és alacsony adatsűrűséggel, valamint a nagy adatsűrűséggel és alacsony sávszélességgel rendelkező memóriatípusokat kombinálja, méghozzá úgy, hogy a nagy sávszélességű lapkákat könnyen hozzáférhető gyorsítótárként, míg a nagy kapacitású lapkákat fő rendszermemóriaként veti be. A cél az, hogy olyan rendszer szülessen, ami mind sávszélesség, mind pedig kapacitás terén képes felnőni a feladathoz, azaz mindkét téren pozitívumokat kínál, ezzel ugyanis nem csak a teljesítmény, de az energiahatékonyság is növelhető, márpedig ez rendkívül fontos. Ezzel az implementációval lényegében három legyet ütnének egy csapásra: megoldódna a sávszélesség- és a kapacitás-igény, plusz az energiahatékonyság is javulna, ami a mobil konfigurációk esetében különösen fontos.
A szabadalomban egyebek mellett olyan megvalósítás is szerepel, ahol a gyorsítótárként funkcionáló DRAM a fő rendszermemóriaként használt DRAM lapkák fölé kerülhetne, ehhez pedig TSV-ket használnának, azaz olyan összekötő sávokat, amelyek a rendszermemória lapkáin keresztül kapcsolódnak a SoC-hoz.
A 2016-os szabadalmat több térségben is aktív, vagyis az Amerikai Egyesült Államok mellett az Európai Unió, Japán, Dél-Korea és Kína területén is bejegyezték, ami nem egy olcsó lépés – ez alapján úgy tűnik, a szóban forgó szabadalom fontos és nagy jelentőséggel bírhat. A szabadalom kapcsán Sukalpa Biswa neve is felmerült, aki korábban a PA Semi kötelékéből érkezett az Apple csapatába: a szakember igen komoly tapasztalattal rendelkezhet processzorfejlesztés terén, ami kapóra jöhet a hibrid memória-alrendszer implementálásakor és az optimalizáció során is.
Hasonlóban egyébként nem csak az Apple gondolkodik, hanem az Intel is, gondoljunk csak a DDR4 és Optane Memory támogatással egyaránt rendelkező Xeon Scalable szerverprocesszorokra, amelyek szintén hibrid memória-alrendszert használhatnak. A következő generációs modelleknél, amelyek a Sapphire Rapids kódnevet viseli, extraként HBM támogatás is rendelkezésre áll majd, vagyis az a hibrid memória-alrendszer nagyon hasonlíthat az Apple által szabadalmaztatott megoldáshoz, már ami az előnyöket illeti.
