北森瓦版

北森瓦版 - Northwood Blog (Author : 北森八雲. Since July 10, 2006.)

“Fiji”に使われるHBM 1と“Pascal”に使われるHBM 2

2015/03/19(Thu)

HBM1 memory of AMD Fiji pictured（Fudzilla）
SK Hynix shows off HBM1 and HBM2（VideoCardz）

FudzillaではHynixのHigh-bandwidth memory (HBM) の将来を見る機会に恵まれた。そして多くの次世代ダイとともに次の世代となるHBM 2のウエハを見ることができた。

High-bandwidth memory (HBM) は将来のGPUに使用されるもので、第1世代のHBMはAMDの“Fiji”に用いられる。“Fiji”はこの数ヶ月以内に登場する見込みである。

NVIDIAは第2世代のHBMを“Pascal”に搭載し、最上位のカードでは32GBのHBMを搭載する。この32GBという容量は先日発表されたGeForce GTX Titan X (12GB) の約2.7倍の容量である。

4-Hi HBM 1は1024-bitのインターフェースを有し、I/Oあたり2 prefetch operationで、最大の帯域は128GB/sとなる。tRCは45nm, tCCDは 2ns (1tCK), そしてVDD voltageは1.2Vである。GDDR5は1.35～1.50Vで最大帯域はチップあたり28GB/sである。

　
加えて4-Hi HBM 1 16Gb (2GB/chip) や8-Hi HBM 1 32Gb (4GB/chip) というものも可能ではあり、さらにHBM 2では帯域と密度が2倍となる。第1世代のHBMでは理論上8GBから16GBのカードを設計することが出来、インターポーザーにより4つのHBMを搭載し、512GB/sの帯域を得る。

HBMはTSV technologyでメモリを積層するものである。SK Hynixは層同士の内部接続をシリコンで作成した。そしてHBMはGDDR5やDDR3と比較し、実装面積を劇的に減少させた。

HBM 1では2Gbのメモリを8層積層し、チップあたり16Gb (2GB) の容量を実現する。第2世代のHBMでは密度を倍とし、4-Hi HBM 2でチップあたり32Gb (4GB)、8-Hi HBM 2で64Gb (8GB) の容量を実現する。これらをのHBM 2を用いることにより、NVIDIAの“Pascal”ではVRAM 32GBを実現する。

帯域はHBM 1を4チップで512GB/s、HBM 2を4チップで1024GB/sとなる。AMDもおそらくは第2世代の“Fiji”でHBM 2を、NVIDIAも2016年の“Pascal”で同じものを用いる。

HBMはこの数年のメモリ界における大規模な変革である。2016年はGPUにとって激動の年となるだろう。

“Fiji”や“Pascal”に使用されるHigh-bandwidth memoryに関する記事です。近く登場する“Fiji”では第1世代のHBM (HBM 1) が用いられ、2016年に予定されている“Pascal”では第2世代のHBM (HBM 2) が用いられるとあります。

5段落目の容量の件はおそらく4Gbitのメモリを積層した場合の計算でしょうが、4Gbitのメモリを積層するHBM 1が製品としてラインナップされているかどうかは不明です（2014年5月の後藤氏のコラムでは第1世代は2Gbitチップのみとしている）。

HBMに関する展示もあったようで、GDDR5, DDR3, HBMを並べて比較したものではHBMが最も実装面積が小さいことが示されています。