High Bandwidth Memory

High Bandwidth Memory (HBM) on JEDECin standardoima DRAM-muistityyppi. Muistityypin ovat kehittäneet AMD ja Hynix. Perinteisissä muistityypeissä RAM-piirit ovat vierekkäin piirilevyllä kun taas HBM-muisti pinoaa piirit toistensa päälle.

Muistityyppi on käytössä muun muassa AMD:n ja Nvidian grafiikkasuorittimien kanssa näytönohjaimissa.

AMD Fiji grafiikkasuoritin HBM-muistilla.

Standardin uudempi versio (HBM2) on hyväksytty vuonna 2016.

Kolmannen sukupolven versio (HBM3) on julkaistu tammikuussa 2022. HBM3:n kehittämisessä on tavoiteltu parempaa tiheyttä, kaistanleveyttä ja energiatehokkuutta sekä halvempaa valmistusta. Uusi standardi tuplaa riippumattomien kanavien määrän HBM2:n kahdeksasta 16:een ja kahdella pseudo-kanavalla kanavaa kohden HBM3 tukee 32 kanavaa. HBM3 sisältää tuen virheenkorjauskoodille sekä virheen ilmoittamiselle.

Neljännen sukupolven versio (HBM4) on julkaistu joulukuussa 2025. HBM4 sallii korkeammat muistipinot kuin HBM3 samalla pinta-alalla.

Tekniikka

Havainnekuva pinoamisesta.

Muistityyppi hyödyntää DRAM-piirien pinoamista piirin pinta-alan kasvattamisen sijaan. Pinoaminen pienentää tarvittavaa pinta-alaa. Muistipiirit ja suoritinpiiri yhdistetään samaksi komponentiksi ilman tarvetta piirilevyllä olevia johtimia tai siirtolinjoja.

HBM2 tukee kahden, neljän tai kahdeksan DRAM-piirin pinoja. Kommunikointi piiripinon läpi tapahtuu ”Through-Silicon Vias” (TSV) -tekniikalla. HBM3 tukee 4, 8 ja 12 piirin pinoja ja sisältää mahdollisuuden myöhemmälle laajennukselle 16 piirin pinolle.

HBM-tekniikka tuo muistit mahdollisimman lähelle niitä käyttävää suoritinta ja mahdollistaa leveämmän muistiväylän kuin piirilevylle on mahdollista toteuttaa. Muistiväylän leveyttä kasvattamalla kellotaajuuden sijaan kaistanleveyttä voidaan kasvattaa vähemmällä virrankulutuksella. Muistiväylä voi olla 4096-bittinen.

Lähteet

  1. ↑ Standards & Documents Search JEDEC. Viitattu 14.8.2017.
  2. 1 2 3 HBM explained: Can stacked memory give AMD the edge it needs? Ars Technica. Viitattu 14.8.2017. (englanniksi)
  3. 1 2 3 HBM3: Cheaper, up to 64GB on-package, and terabytes-per-second bandwidth Ars Technica. Viitattu 14.8.2017. (englanniksi)
  4. 1 2 3 JEDEC Updates Groundbreaking High Bandwidth Memory (HBM) Standard JEDEC. Viitattu 14.8.2017.
  5. 1 2 3 4 JEDEC Publishes HBM3 Update to High Bandwidth Memory (HBM) Standard jedec.org. 27.1.2022. Viitattu 28.1.2022. (englanniksi)
  6. ↑ High Bandwidth Memory (HBM4) DRAM jedec.org. Viitattu 3.8.2026. (englanniksi)
  7. ↑ Anton Shilov; Matt Safford: SK hynix shows 16-Hi HBM4 memory for AI accelerators — 48 GB at 10 GT/s over a 2,048 interface tomshardware.com. 14.1.2026. Viitattu 3.8.2026. (englanniksi)
  8. 1 2 Smith, Ryan: AMD Dives Deep On High Bandwidth Memory - What Will HBM Bring AMD? (sivu 3) Anandtech. Arkistoitu 15.8.2017. Viitattu 15.8.2017.
  9. ↑ Smith, Ryan: AMD Dives Deep On High Bandwidth Memory - What Will HBM Bring AMD? (sivu 2) Anandtech. Arkistoitu 21.5.2015. Viitattu 15.8.2017.
Tämä tietotekniikkaan liittyvä artikkeli on tynkä. Voit auttaa Wikipediaa laajentamalla artikkelia.