HBM3的性能或可達(dá)到HBM2E兩倍以上，并帶來直接成本降低

關(guān)于HBM3的消息，海力士早前曾表示單芯片可以達(dá)到5.2Gbps的I/O速率，帶寬達(dá)到665GB/s，將遠(yuǎn)超HBM2E。但從Rambus最新發(fā)布的HBM3內(nèi)存子系統(tǒng)來看，數(shù)據(jù)傳輸速率達(dá)到了8.4Gbps，寬帶達(dá)到1TB/s，說明HBM3還有著更大的潛力。而且作為集成了PHY和控制器的完整內(nèi)存接口子系統(tǒng)，Rambus HBM3方案的推出也意味著HBM3的真正面世也將不遠(yuǎn)了。

來自帶寬需求驅(qū)動(dòng)的HBM3

HBM的優(yōu)勢在于其將DRAM采用了3D堆疊的方式，提高了接口位寬，同時(shí)也提高了系統(tǒng)存儲(chǔ)密度。DDR的接口位寬只有64位，而HBM通過DRAM堆疊的方式可以將位寬提升到1024位，這就是HBM與其他競爭技術(shù)相比最大的差異。但劣勢也同樣在于此，中介層的厚度、線寬和信號完整性等仍需要技術(shù)突破。而且因?yàn)楦骷业?.5D的封裝還是一種比較新的技術(shù)，成本上也很難做到降低。但HBM技術(shù)仍然被各大廠商所看好，HBM3的發(fā)展也備受關(guān)注。據(jù)Frank Ferro分享，最開始的HBM1，數(shù)據(jù)傳輸速率大概可以達(dá)到1Gbps左右； 2016年的HBM2，最高數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到2Gbps；接下來是2018年的HBM2E，最高數(shù)據(jù)傳輸速率可以達(dá)到3.6Gbps。盡管JEDEC尚未發(fā)布HBM3相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，但Rambus新推出的HBM3-Ready內(nèi)存子系統(tǒng)，包括完全集成的PHY和數(shù)字控制器，最高數(shù)據(jù)傳輸速率已經(jīng)達(dá)到8.4Gbps，擁有目前業(yè)界最高的性能。

據(jù)Frank Ferro分享，HBM的發(fā)展很大程度上由不斷上升的帶寬需求所驅(qū)動(dòng)，而目前業(yè)界對于帶寬的需求幾乎沒有上限，這種無上限的需求將持續(xù)推動(dòng)HBM技術(shù)的發(fā)展。盡管目前HBM3的速率已經(jīng)可以達(dá)到8.4Gbps，但對比GDDR DRAM 已經(jīng)達(dá)到16或者18Gbps的速率，還是有差距的。發(fā)展的限制主要來自中介層，在HBM1和HBM2代的中介層只能做到兩層，設(shè)計(jì)的線寬、金屬層的厚度都非常有限；隨著中介層技術(shù)發(fā)展，這些都有了一定的增加，但總的來說，HBM現(xiàn)在仍處于相對早期階段，未來還有很長的一段路要走。

但隨著HBM3的出現(xiàn)，HBM系統(tǒng)的成本有望大幅降低。“過去，HBM2E實(shí)現(xiàn)一個(gè)特定的帶寬需求可能需要4個(gè)DRAM；而HBM3可能只需要2個(gè)DRAM，這就帶來非常直接的成本下降。當(dāng)然如果客戶追求最高的帶寬，不考慮成本，哪怕是HBM3，依舊選擇采用4個(gè)DRAM；但對成本比較敏感的客戶來說，HBM3的整體成本是下降的。”Frank Ferro分享到。

HBM3-Ready內(nèi)存接口子系統(tǒng)的價(jià)值所在

Rambus此次推出的HBM3-Ready內(nèi)存接口子系統(tǒng)，不僅僅是一個(gè)包含PHY和控制器的完整解決方案，而且還包含了為客戶提供的中介層和封裝的物理參考設(shè)計(jì)，以及諸多設(shè)計(jì)方面的服務(wù)，來幫助客戶快速完成整體HBM3設(shè)計(jì)。

據(jù)Frank Ferro分享，Rambus的PHY產(chǎn)品是通過完全集成的硬核方式進(jìn)行交付，在交付之時(shí)已經(jīng)包括了完整的PHY、I/O以及Decap，方便客戶進(jìn)行系統(tǒng)集成。對于I/O設(shè)備產(chǎn)品來說，客戶也需要廠商提供非常強(qiáng)大的技術(shù)以及相關(guān)的調(diào)試糾錯(cuò)支持，Rambus不僅可以將產(chǎn)品提供給客戶，還可提供針對ASIC power up的現(xiàn)場客戶支持，幫助客戶進(jìn)行現(xiàn)場糾錯(cuò)，實(shí)現(xiàn)更好的設(shè)備調(diào)試啟動(dòng)。不同的提供商的生產(chǎn)2.5D流程本身也不一樣，這是一個(gè)非常復(fù)雜的過程，不僅需要提供用于生產(chǎn)中介層的硅產(chǎn)品，還有根據(jù)廠商各有差異的封裝以及最后組裝。而Rambus可以同時(shí)支持OSAT和CoWoS生產(chǎn)2.5D流程。Rambus與美光、海力士和三星等各大DRAM廠商有著非常密切的合作，測試芯片已經(jīng)過充分的雙向驗(yàn)證以及測試。而此次HBM3子系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸速率比海力士已經(jīng)公布的要高不少，也是為了提前為客戶后續(xù)更高的DRAM要求留出空間。

從HBM2E到HBM3，Rambus的接口技術(shù)一直處于行業(yè)引領(lǐng)者的位置。其中離不開Rambus深厚的技術(shù)積累。對于HBM的2.5D封裝而言，中介層的信號完整性是非常關(guān)鍵的技術(shù)挑戰(zhàn)。而Rambus在高速接口領(lǐng)域（尤其是信號完整性方面）一直保持著非常領(lǐng)先的地位，這也是其重要的品牌形象之一。優(yōu)先采用HBM 2.5D封裝的客戶，在得到了Rambus在中介層的封裝參考設(shè)計(jì)方面的支持之后，就可以在最終的實(shí)際設(shè)計(jì)中獲得更好的信號完整性表現(xiàn)。

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據(jù)悉，目前行業(yè)內(nèi)一線AI客戶已經(jīng)與Rambus就HBM3進(jìn)行了相關(guān)的溝通并開展密切合作。除了HPC、AL/NL外，未來隨著智能設(shè)備邊緣化、AI的邊緣化，HBM3也有可能被應(yīng)用在5G設(shè)備上。