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HBM、HBM2、3和3e技能比照

时间: 2024-10-21   作者: 乐鱼app下载

  由多层DRAM Die笔直堆叠,每层Die经过TSV穿透硅通孔技能完成与逻辑Die衔接,使得8层、12层Die封装于小体积空间中,以此来完成小尺存与高带宽、高传输速度的兼容,成为高性能AI服务器GPU显存的干流解决方案。

  现在迭代至HBM3的扩展版别HBM3E,供给高达8Gbps的传输速度和16GB内存,由SK海力士首先发布,将于2024年量。

  HBM首要使用场景为AI服务器,最新一代HBM3e搭载于英伟达2023年发布的H200。依据Trendforce数据,2022年AI服务器出货量86万台,估计2026年AI服务器出货量将超越200万台,年复合增速29%。

  AI服务器出货量添加催化HBM需求迸发,且随同服务器均匀HBM容量添加,经测算,预期25年商场规模约150亿美元,增速超越50%。

  HBM供给厂商首要集合在SK海力士、三星、美光三大存储原厂,依据Trendforce数据,2023年SK海力士市占率估计为53%,三星市占率38%、美光市占率9%。HBM在工艺上的改变首要在CoWoS和TSV。

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  HBM1最早于2014年由AMD与SK海力士一起推出,作为GDDR竞品,为4层die堆叠,供给128GB/s带宽,4GB内存,明显优于同期GDDR5。

  HBM2于2016年发布,2018年正式推出,为4层DRAMdie,现在多为8层die,供给256GB/s带宽,2.4Gbps传输速度,和8GB内存;HBM2E于2018年发布,于2020年正式提出,在传输速度和内存等方面均有较大提高,供给3.6Gbps传输速度,和16GB内存。HBM3于2020年发布,2022年正式推出,堆叠层数及办理通道数均有添加,供给6.4Gbps传输速度,传输速度最高可达819GB/s,和16GB内存HBM3E由SK海力士发布HBM3的增强版,供给高达8Gbps的传输速度,24GB容量,方案于2024年大规模量产。

  HBM因其高带宽、低功耗、小体积等特性,大范围的使用于AI服务器场景中。HBM的使用大多散布在在高性能服务器,最早落地于2016年的NVP100GPU(HBM2)中,后于2017年使用在V100(HBM2)、于2020年使用在A100(HBM2)、于2022年使用在H100(HBM2e/HBM3),最新一代HBM3e搭载于英伟达2023年发布的H200,为服务器供给更快速度及更高容量。

  HBM供给厂商首要集合在SK海力士、三星、美光三大厂,SK海力士领跑。三大存储原厂首要承当DRAMDie的出产及堆叠,打开技能晋级比赛,其间SK海力士与AMD协作发布全球首款HBM,23年首先供给新一代HBM3E,先发奠定商场位置,首要供给英伟达,三星供给其他云端厂商,依据TrendForce数据,2022年SK海力士市占率50%、三星市占率40%、美光市占率10%左右,2023年SK海力士市占率估计为53%,三星市占率38%、美光市占率9%。

  1)CoWoS:是将DRAMDie一起放在硅中介层上,经过过ChiponWafer(CoW)的封装制程衔接至底层基板上,行将芯片经过ChiponWafer(CoW)的封装制程衔接至硅晶圆,再把CoW芯片与基板衔接,整组成CoWoS。当时,HBM与GPU集成的干流解决方案为台积电的CoWoS,经过缩短互连长度完成更高速的数据传输,已大范围的使用于A100、GH200等算力芯片中。

  2)TSV:TSV硅通孔是完成容量和带宽扩展的中心,经过在整个硅晶圆厚度上打孔,在芯片正面和反面之间构成数千个笔直互连。在HBM中多层DRAMdie堆叠,经过硅通孔和焊接凸点衔接,且只要最底部的die能向外衔接到存储控制器,其他管芯则经过内部TSV完成互连。

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