HBM4 표준 발표: 더 빠르고 강력한 성능을 자랑하는 새로운 메모리

[ChatGPT를 이용해 번역한 글입니다. 원문은 글 하단에 기재된 링크를 참고하시기 바랍니다]

 

새로운 세대의 고대역폭 메모리에 대한 사양이 이제 최종적으로 발표되었습니다. JEDEC 지침에 따르면, HBM4는 핀당 8 Gbit/s의 속도와 2,048비트 인터페이스를 갖춘 메모리 스택당 2 TB/s의 데이터 전송 속도를 지원합니다. 이는 처음 발표된 것보다 더 빠른 속도입니다.

 

작년 여름, JEDEC(반도체 산업 제조업체들의 회원으로 구성된 조직)은 HBM4의 최대 속도를 핀당 6.4 Gbit/s로 발표했으나, 이후 속도를 높이기 위한 지속적인 논의가 있었고, 이번에 최종 사양으로 그 결과가 나타났습니다.

 

HBM4는 스택당 2 TB/s의 데이터 전송 속도를 가능하게 합니다.
핀당 8.0 Gbit/s의 속도는 HBM3의 6.4 Gbit/s보다 약간 높은 수준입니다. 그러나 HBM4는 메모리 버스가 2,048비트로 두 배 넓어져, 결과적으로 최대 전송 속도가 두 배 이상 증가하게 되었습니다. HBM3는 JEDEC 표준에 따라 스택당 최대 819 GB/s의 전송 속도를 지원했으나, HBM4는 이제 2,048 GB/s 또는 2 TB/s로 정의되었습니다.

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인터페이스	핀당 최대 전송 속도	스택당 최대 전송 속도
HBM1 (JEDEC)	1.024 비트	128 GB/s
HBM2 (JEDEC)	2,0 Gb/s	256 GB/s
HBM2E	3,6 Gb/s	461 GB/s
HBM3 (JEDEC)	6,4 Gb/s	819 GB/s
HBM3E (Micron)	9,2 Gb/s	1.178 GB/s
HBM3E (Samsung)	9,8 Gb/s	1.254 GB/s
HBM3E (SK Hynix)	10,0 Gb/s	1.280 GB/s
HBM4 (JEDEC)	2.048 비트	2.048 GB/s
HBM4E	~10,0 Gb/s	~2.560 GB/s

 

HBM4E는 더 빠를 예정
과거처럼, 제조업체들은 HBM4E를 통해 전송 속도를 더 높일 계획입니다. 삼성은 최근 GTC 2025에서 HBM4E가 10 Gbit/s를 지원할 예정이라고 밝혔으며, 이에 따라 스택당 약 2.5 TB/s의 전송 속도를 달성할 수 있을 것으로 보입니다.

 

삼성 HBM 로드맵

HBM4 스택 크기
HBM은 특수한 종류의 DRAM입니다. 정확히 말하자면, HBM은 여러 개의 DRAM 다이를 수직으로 쌓아서 구성됩니다. 이 방식은 작은 공간에서 높은 용량을 제공하며, 프로세서 근처에 위치한 인터포서를 통한 넓은 메모리 버스를 활용하여 엄청난 데이터 전송 속도를 가능하게 합니다.

 

HBM4는 4, 8, 12, 16개의 DRAM 다이로 구성된 스택을 정의하고 있습니다. 3GB 다이를 사용할 경우, 12GB, 24GB, 36GB, 48GB 스택을 만들 수 있으며, 새로운 4GB 다이를 사용하면 16GB, 32GB, 48GB, 64GB 스택을 만들 수 있습니다. 최대 저장 용량 측면에서 HBM3와 큰 차이는 없지만, HBM3에는 16층 모델이 없었으며, 이는 HBM4(E)에서 가능할 수도 있습니다.

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유연한 전압과 Rowhammer 공격 보호
HBM4는 더 유연한 전압 조정을 지원하여 HBM3보다 성능과 에너지 효율성을 개선할 수 있습니다. 또한, Rowhammer 공격에 대한 보호 기능인 Directed Refresh Management (DRFM)도 제공됩니다.

 

HBM3와의 하위 호환성
HBM4는 핀 수와 메모리 채널(32)이 두 배로 늘어났지만, HBM3와 호환됩니다. 따라서 HBM3 컨트롤러를 HBM4와 결합하거나, HBM3와 HBM4를 혼합하여 하나의 컨트롤러에서 사용할 수 있습니다.

 

첫 번째 HBM4 칩이 샘플링 중
SK hynix는 HBM 시장의 선두주자로서 HBM4에 대한 샘플 칩을 처음으로 발표했습니다. 이 샘플 칩은 12층 모델로, 전송 속도와 용량은 아직 공개되지 않았습니다.

 

삼성과 Micron도 HBM4를 계획하고 있으며, Nvidia는 내년에 Rubin 세대의 GPU 기반 계산 가속기에 HBM4를 장착할 예정입니다. AMD 역시 Instinct MI400 제품군에 HBM4를 채택할 예정이며, 2026년부터 HBM4를 사용할 것으로 보입니다.

 

 

원문 출처 : https://www.computerbase.de/news/arbeitsspeicher/standard-veroeffentlicht-hbm4-ist-fertig-und-noch-etwas-schneller-geworden.92293/