HBM4 內(nèi)存規(guī)范正式發(fā)布！
2025-04-20 17:18:41 EETOPJEDEC 發(fā)布了 HBM4（高帶寬存儲(chǔ)器 4）官方規(guī)范 JESD238，這是一項(xiàng)旨在滿足人工智能工作負(fù)載、高性能計(jì)算和高級(jí)數(shù)據(jù)中心環(huán)境快速增長(zhǎng)需求的新內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)。新標(biāo)準(zhǔn)引入了架構(gòu)變化和接口升級(jí)，旨在提升內(nèi)存帶寬、容量和效率，以適應(yīng)不斷演變的數(shù)據(jù)密集型應(yīng)用。
HBM4 延續(xù)了 HBM 家族垂直堆疊 DRAM 芯片的特色，但在帶寬、效率和設(shè)計(jì)靈活性方面較其前代 HBM3 帶來(lái)了諸多改進(jìn)。它支持高達(dá) 8 Gb/s 的傳輸速度，采用 2048 位接口，總帶寬可達(dá) 2 TB/s。關(guān)鍵升級(jí)之一是將每個(gè)堆棧的獨(dú)立通道數(shù)從 HBM3 的 16 個(gè)增加到 HBM4 的 32 個(gè)，每個(gè)通道現(xiàn)在包含兩個(gè)偽通道。這一擴(kuò)展提升了內(nèi)存操作的訪問(wèn)靈活性和并行性。
在能效方面，JESD270-4 規(guī)范引入了對(duì)多種供應(yīng)商特定電壓水平的支持，包括 VDDQ 選項(xiàng)為 0.7V、0.75V、0.8V 或 0.9V，以及 VDDC 選項(xiàng)為 1.0V 或 1.05V。據(jù)稱這些調(diào)整有助于降低功耗并提高不同系統(tǒng)需求的能源效率。HBM4 還保持與現(xiàn)有 HBM3 控制器的兼容性，使單一控制器能夠操作任一內(nèi)存標(biāo)準(zhǔn)。這種向后兼容性便于采用并允許更靈活的系統(tǒng)設(shè)計(jì)。
此外，HBM4 引入了定向刷新管理（DRFM），增強(qiáng)了行錘效應(yīng)緩解并支持更強(qiáng)大的可靠性、可用性和可維護(hù)性（RAS）功能。在容量方面，HBM4 支持從 4 層到 16 層的堆棧配置，DRAM 芯片密度為 24Gb 或 32Gb。這使得使用 32Gb 16 層堆棧的立方體容量高達(dá) 64GB，從而為苛刻的工作負(fù)載提供更高的內(nèi)存密度。
HBM4 的一個(gè)顯著架構(gòu)變化是將命令和數(shù)據(jù)總線分離，旨在增強(qiáng)并發(fā)性并降低延遲。這一修改旨在提升多通道操作的性能，這在 AI 和 HPC 工作負(fù)載中尤為常見(jiàn)。此外，HBM4 引入了新的物理接口和信號(hào)完整性改進(jìn)，以支持更快的數(shù)據(jù)速率和更高的通道效率。
HBM4 的開發(fā)涉及三星、美光和 SK 海力士等主要行業(yè)參與者的合作，他們共同參與了標(biāo)準(zhǔn)的制定。預(yù)計(jì)這些公司將在不久的將來(lái)開始展示 HBM4 兼容產(chǎn)品，三星表示計(jì)劃于 2025 年開始生產(chǎn)，以滿足 AI 芯片制造商和超大規(guī)模數(shù)據(jù)中心不斷增長(zhǎng)的需求。
隨著 AI 模型和 HPC 應(yīng)用對(duì)計(jì)算資源的需求增加，對(duì)更高帶寬和更大容量?jī)?nèi)存的技術(shù)需求也在增長(zhǎng)。HBM4 標(biāo)準(zhǔn)的引入通過(guò)為下一代內(nèi)存技術(shù)制定規(guī)范，解決了與這些工作負(fù)載相關(guān)的數(shù)據(jù)吞吐量和處理挑戰(zhàn)。
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