High Bandwidth Memory

High Bandwidth Memory (HBM) on JEDECin standardoima DRAM-muistityyppi. Muistityypin ovat kehittäneet AMD ja Hynix.
Perinteisissä muistityypeissä RAM-piirit ovat vierekkäin piirilevyllä kun taas HBM-muisti pinoaa piirit toistensa päälle.

Muistityyppi on käytössä muun muassa AMD:n ja Nvidian grafiikkasuorittimien kanssa näytönohjaimissa.

Standardin uudempi versio (HBM2) on hyväksytty vuonna 2016.

Kolmannen sukupolven versio (HBM3) on julkaistu tammikuussa 2022. HBM3:n kehittämisessä on tavoiteltu parempaa tiheyttä, kaistanleveyttä ja energiatehokkuutta sekä halvempaa valmistusta. Uusi standardi tuplaa riippumattomien kanavien määrän HBM2:n kahdeksasta 16:sta ja kahdella pseudo-kanavalla kanavaa kohden HBM3 tukee 32 kanavaa. HBM3 sisältää tuen virheenkorjauskoodille sekä virheen ilmoittamiselle.

Tekniikka 

Muistityyppi hyödyntää DRAM-piirien pinoamista piirin pinta-alan kasvattamisen sijaan. Pinoaminen pienentää tarvittavaa pinta-alaa. Muistipiirit ja suoritinpiiri yhdistetään samaksi komponentiksi ilman tarvetta piirilevyllä olevia johtimia tai siirtolinjoja.

HBM2 tukee kahden, neljän tai kahdeksan DRAM-piirin pinoja. Kommunikointi piiripinon läpi tapahtuu "Through-Silicon Vias" (TSV) tekniikalla. HBM3 tukee 4, 8 ja 12 piirin pinoja ja sisältää mahdollisuuden myöhemmälle laajennukselle 16 piirin pinolle.

HBM-tekniikka tuo muistit mahdollisimman lähelle niitä käyttävää suoritinta ja mahdollistaa leveämmän muistiväylän kuin piirilevylle on mahdollista toteuttaa. Muistiväylän leveyttä kasvattamalla kellotaajuuden sijaan kaistanleveyttä voidaan kasvattaa vähemmällä virrankulutuksella. Muistiväylä voi olla 4096-bittinen.

Lähteet 

Muistit