HBM4标准正式发布：总带宽提升至2TB/s

4月17日，国际半导体行业标准组织JEDEC正式发布了新一代高带宽内存标准HBM4。新标准在带宽、通道数、电源效率等方面进行了显著改进，将为生成式AI、高性能计算(HPC)、高端显卡和服务器等领域带来革命性的变化。

HBM4 继续使用垂直堆叠的 DRAM 芯片，这是 HBM 系列的标志，但与前身 HBM3 相比，HBM4 带来了许多改进，比如在带宽、效率和设计灵活性方面有了重大进步。它支持 2048-bit接口，传输速度高达 8 Gb/s，可以提供高达 2 TB/s 的总带宽。其中一项关键升级是每个堆栈的独立通道增加了一倍，从 HBM3 的 16 个增加到 HBM4 的 32 个，现在每个通道都有两个伪通道。这种扩展允许在内存操作中实现更大的访问灵活性和并行性。

在电源效率方面，HBM4也取得了显著进展。该标准支持供应商特定的VDDQ(0.7V、0.75V、0.8V或0.9V)和VDDC(1.0V或1.05V)电平，从而有效降低了功耗并提高了能源效率。此外，HBM4接口定义确保了与现有HBM3控制器的向后兼容性，允许在各种应用中实现无缝集成，并支持单个控制器在需要时同时与HBM3和HBM4一起工作。

HBM4还结合了定向刷新管理(DRFM)技术，以改进行对row-hammer攻击的缓解效果，并拥有更高的可靠性、可用性和可维护性(RAS)。这一特性对于确保数据的安全性和系统的稳定性至关重要。

HBM4的另一个显著架构变化是，命令总线和数据总线的分离，旨在提高并发性并减少延迟。此修改旨在提高多通道操作的性能，这在AI和HPC工作负载中很常见。此外，HBM4采用了新的物理接口和信号完整性改进，以支持更快的数据速率和更高的信道效率。​

HBM4的开发涉及主要行业参与者之间的合作，包括三星、美光和SK海力士，他们为该标准的制定做出了贡献。预计这些公司将在不久的将来开始展示兼容HBM4标准的产品，三星表示2025年将开始生产HBM4，以满足人工智能芯片制造商和超大规模云服务厂商日益增长的需求。​

随着人工智能模型和高性能计算应用程序需要更多的计算资源，对更高带宽和更大容量的内存的技术需求也在不断增长。HBM4标准的引入应通过概述下一代存储技术的规范来满足这些要求，这些技术将可处理与这些工作负载相关的数据吞吐量和处理挑战。

编辑：芯智讯-浪客剑