HBM學習筆記

最近，隨著人工智能行業(yè)的高速崛起，大算力芯片業(yè)成為半導體行業(yè)為數(shù)不多的熱門領域

HBM (高寬帶內(nèi)存：High-bandwidth memory)作為大算力芯片里不可或缺的組成部分，也因此走入了行業(yè)內(nèi)外人士的視野

和傳統(tǒng)的GDDR相比，HBM不僅僅提供了更大的位數(shù)寬度，而且通過TSV和Interposer的連接方式，大幅降低了數(shù)據(jù)通訊上的能量損耗。這對于大算力芯片的性能效率提升是起到?jīng)Q定性作用的

如果GPU通過PCB板和傳統(tǒng)GDDR內(nèi)存交換數(shù)據(jù)，那在高速運算時其大多數(shù)的能耗都會消耗在數(shù)據(jù)通訊本身而非計算上。這對于能耗成本高企的AI模型訓練來說是幾乎不可接受的

而采用HBM以后，通訊相關的能耗可以成倍降低，甚至有可能把能耗占比降到20%，甚至更低。所以目前AI相關的算力芯片都幾乎采用了HBM的技術方案。HBM的市場也隨之爆發(fā)（見下圖）

我趁這個熱度，也收集了不少資料好好學習了一下HBM相關的知識

HBM到目前為止基本發(fā)展了四代：

第一代和第二代的技術規(guī)范標準被定義在了JEDEC的JESD235里，后更新為JESD235A。HBM2相對于HBM1的區(qū)別是通道模式由原來的Legacy變成了Pseudo Channel：用兩個虛擬的64位通道等效成一個128位通道

后來在JESD235C和JESD235D里定義了HBM2E，較大幅度地提升了數(shù)據(jù)通訊能力等參數(shù)。行業(yè)里習慣把這個稱為第三代HBM

而JESD238開始定義的HBM3則被順延地稱為了第四代HBM。需要注意的是，這次JEDEC標準文檔的編號也從235改成了238

和之前的版本相比，HBM3的最大變化是每個Stack的通道(Channel)數(shù)量從2個增加到了4個，從而使得數(shù)據(jù)容量翻倍

后來在JEDEC的標準上，Micron、Hynix等制造商也分別推出了自己的增強型版本至于第五代的HBM4，目前JEDEC的標準還沒有正式推出。我在網(wǎng)上也只能找到一些簡單的指標數(shù)據(jù)作為參考

為了整理各個版本HBM的具體指標參數(shù)和相關信息，我不僅下載了JEDEC的各個版本文檔，也參考不少其它的資料，然后收集整理了下面這個表格供大家參考歡迎大家?guī)兔Υ_認，如果發(fā)現(xiàn)任何問題，請和我溝通或者在公眾號給我留言，謝謝了

由于收集和整理的數(shù)據(jù)信息太多，我干脆做了一個HBM相關知識介紹的課程，放在我的行業(yè)景氣度課程包里12月12日星期二晚上 19：00，我會在線上和大家分享有興趣學習交流的朋友，可以在下面的海報里掃二維碼報名（報年課和單次課都可以）

報名學習的同學，我都會額外贈送課件文檔和上面表格的原始EXCEL文件