HBM4 內存規范正式發布！
2025-04-20 17:18:41 EETOPJEDEC 發布了 HBM4（高帶寬存儲器 4）官方規范 JESD238，這是一項旨在滿足人工智能工作負載、高性能計算和高級數據中心環境快速增長需求的新內存標準。新標準引入了架構變化和接口升級，旨在提升內存帶寬、容量和效率，以適應不斷演變的數據密集型應用。
HBM4 延續了 HBM 家族垂直堆疊 DRAM 芯片的特色，但在帶寬、效率和設計靈活性方面較其前代 HBM3 帶來了諸多改進。它支持高達 8 Gb/s 的傳輸速度，采用 2048 位接口，總帶寬可達 2 TB/s。關鍵升級之一是將每個堆棧的獨立通道數從 HBM3 的 16 個增加到 HBM4 的 32 個，每個通道現在包含兩個偽通道。這一擴展提升了內存操作的訪問靈活性和并行性。
在能效方面，JESD270-4 規范引入了對多種供應商特定電壓水平的支持，包括 VDDQ 選項為 0.7V、0.75V、0.8V 或 0.9V，以及 VDDC 選項為 1.0V 或 1.05V。據稱這些調整有助于降低功耗并提高不同系統需求的能源效率。HBM4 還保持與現有 HBM3 控制器的兼容性，使單一控制器能夠操作任一內存標準。這種向后兼容性便于采用并允許更靈活的系統設計。
此外，HBM4 引入了定向刷新管理（DRFM），增強了行錘效應緩解并支持更強大的可靠性、可用性和可維護性（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 64GB，從而為苛刻的工作負載提供更高的內存密度。
HBM4 的一個顯著架構變化是將命令和數據總線分離，旨在增強并發性并降低延遲。這一修改旨在提升多通道操作的性能，這在 AI 和 HPC 工作負載中尤為常見。此外，HBM4 引入了新的物理接口和信號完整性改進，以支持更快的數據速率和更高的通道效率。
HBM4 的開發涉及三星、美光和 SK 海力士等主要行業參與者的合作，他們共同參與了標準的制定。預計這些公司將在不久的將來開始展示 HBM4 兼容產品，三星表示計劃于 2025 年開始生產，以滿足 AI 芯片制造商和超大規模數據中心不斷增長的需求。
隨著 AI 模型和 HPC 應用對計算資源的需求增加，對更高帶寬和更大容量內存的技術需求也在增長。HBM4 標準的引入通過為下一代內存技術制定規范，解決了與這些工作負載相關的數據吞吐量和處理挑戰。
