HBM4 - nowa generacja pamięci do kart graficznych z dwukrotnie większą przepustowością

Pierwsza iteracja pamięci High-Bandwidth Memory (HBM) była nieco ograniczona i umożliwiała osiągnięcie jedynie prędkości do 128 GB/s na stos. Co więcej, karty graficzne korzystające z pierwszej generacji HBM miały limit 4 GB pamięci ze względu na ograniczenia fizyczne, ale z biegiem czasu tacy producenci, jak SK Hynix i Samsung, rozwijali tę technologię.

HBM a przepustowość

HBM2 podwoił potencjalne prędkości do 256 GB/s na stos i maksymalną pojemność do 8 GB. W 2018 roku HBM2 otrzymał niewielką aktualizację o nazwie HBM2E, która dodatkowo zwiększyła limity pojemności do 24 GB i przyniosła kolejny wzrost prędkości, ostatecznie osiągając szczytową prędkość 460 GB/s na chip.

Po wdrożeniu HBM3 prędkość ponownie się podwoiła, umożliwiając osiągnięcie maksymalnie 819 GB/s na stos. Co jeszcze bardziej imponujące, pojemność wzrosła prawie trzykrotnie, z 24 GB do 64 GB. Podobnie jak HBM2E, HBM3 doczekał się kolejnej aktualizacji międzygeneracyjnej w postaci chipów HBM3E, która zwiększyła teoretyczne prędkości do 1,2 TB/s na stos.

Przejście na interfejs 2048-bitowy mogłoby teoretycznie ponownie podwoić prędkość transferu.

Pamięci HBM nigdy jednak nie zyskały popularności w kartach graficznych klasy konsumenckiej, gdzie do dziś dominują tańsze kości GDDR i tylko AMD przez chwilę korzystało z tej technologii w swoich Radeonach. Pamięć HBM stała się jednak standardem w centrach danych, a producenci kart przeznaczonych do profesjonalnych zastosowań zdecydowali się na stosowanie znacznie szybszego interfejsu.

HBM4 z dwukrotnie szerszym interfejsem

W ramach różnych aktualizacji i ulepszeń HBM zachowało ten sam 1024-bitowy interfejs (na stos) we wszystkich swoich iteracjach. Według raportu z Korei, wreszcie może się to zmienić, gdy HBM4 trafi na rynek. Jeśli doniesienia okażą się prawdziwe, interfejs pamięci zostanie podwojony z 1024-bitowego na 2048-bitowy w kolejnej generacji tych pamięci. 

Przejście na interfejs 2048-bitowy mogłoby teoretycznie ponownie podwoić prędkość transferu. Niestety producenci pamięci mogą nie być w stanie utrzymać takich samych szybkości transferu w przypadku HBM4 w porównaniu z HBM3E. Jednak szerszy interfejs pamięci umożliwiłby producentom użycie mniejszej liczby stosów na karcie.

Na przykład flagowa karta NVIDII do AI, czyli H100, wykorzystuje obecnie sześć 1024-bitowych ułożonych w stos kości, co pozwala na 6144-bitowy interfejs. Gdyby magistrala pamięci podwoi się do 2048 bitów, Zieloni mogliby teoretycznie zmniejszyć liczbę kości o połowę i uzyskać tę samą wydajność. Oczywiście nie jest jasne, jaką ścieżkę pójdą producenci, ponieważ prawie na pewno minie jeszcze kilka lat, zanim HBM4 trafi masowej produkcji.

Zarówno SK Hynix, jak i Samsung, uważają, że będą w stanie osiągnąć „100% uzysku” HBM4, gdy rozpoczną produkcję tych pamięci. Czas pokaże, czy doniesienia te się potwierdzą, ale na razie lepiej traktować je z dystansem.