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HBMとは? HBM(High Bandwidth Memory)とは非常に高い帯域幅(データ転送速度)を持ったDRAMです。 HBMの特徴1:3Dスタッキング技術 HBMは複数のメモリ層を垂直に積み重ねる3Dスタッキング技術を使用しています。これにより、従来の平面メモリよりも多くのデータを高速に処理できます。 例えば、HBM2では1024ビットのインターフェースが一般的です。 HBMの特徴3:低い消費電力 HBMは、高帯域幅を維持しながらも低い消費電力で動作します。 この接続方法により、データの転送速度が向上し、信号の品質が保たれータ転送に必要な電力が少ないためです。 HBMの特徴4:インターポーザ経由の接続 HBMはインターポーザと呼ばれるシリコンの層を介してGPUやCPUに接続されます。 HBMの用途 HBMは、高性能コンピューティング、サーバー、高度なグラフィックス処理、AI、機械学習など、高いメモリ帯域幅を必要とするアプリケーションに適しています。 HBMに欠かせないTSVという技術 HBMで高い帯域幅を実現できる理由は、バス本数の多さにありました。 多くのバス本数を実現できる理由は、TSV(Through Silicon Via)という技術です。 TSV(Through Silicon Via)とは、英語で表現するとシリコンを通り抜ける、と直訳できます。 実際のTSV技術は、メモリの材料(母材)であるシリコンに小さな穴をあけて、その穴を電極で埋めて、高層ビルのように、電気配線を垂直方向につなげる技術です。 TSVを活用することで、横方向に電気配線を接続する「ワイヤーボンド接続」と比較して決められたメモリの面積内で、高さ方向が有効活用できるようになったため、より高密度な配線が可能になります。 さらに、上下層の間の配線距離が、ワイヤーボンド接続よりも非常に短くなるので、信号の伝播遅延も減少し、高い動作周波数が実現できるのです。 また、シリコンの3次元構造を生かして、メモリーの下にロジックICを形成して接続することもでき、ロジックICでメモリーの制御ができ、データ転送の効率化も可能になります。 HBMに、TSVという技術は欠かせない重要なものなのです。
HBM(High Bandwi…
2024/05/01 18:34
HBM(High Bandwidth Memory、高帯域幅メモリ)は、特に高速なデータ転送を必要とするアプリケーションのために設計された、新しいタイプの半導体メモリです。以下に、HBMの主な特徴と用途を詳しく説明します: 3Dスタッキング技術:HBMは複数のメモリ層を垂直に積み重ねる3Dスタッキング技術を使用しています。これにより、従来の平面メモリよりも多くのデータを高速に処理できます。 幅広いインターフェース:HBMは非常に広いインターフェースを提供し、これにより高い帯域幅が実現できます。例えば、HBM2では1024ビットのインターフェースが一般的です。 比較的低い消費電力:HBMは、高帯域幅を維持しながらも比較的低い消費電力で動作します。これは、データ転送に必要な電力が少ないためです。 インターポーザ経由の接続:HBMはインターポーザと呼ばれるシリコンの層を介してGPUやCPUに接続されます。この接続方法により、データの転送速度が向上し、信号の品質が保たれます。 HBMは、高性能コンピューティング、サーバー、高度なグラフィックス処理、AI、機械学習など、高いメモリ帯域幅を必要とするアプリケーションに適しています。 帯域幅とは、メモリとプロセッサを結んで信号を交換する入出力回路(IO:Input/Output)のことを「バス」と呼び、このバスを1秒間に通過するデータ信号の数を帯域幅(Bandwidth)と表現します。帯域幅の数値が大きいほどデータ処理が速いことを示します。 帯域幅は以下の式で表現できます:帯域幅=(信号線1本の伝送速度)×(バスの本数) HBM (High Bandwidth Memory)は、DDRタイプのメモリと比較して、バス本数が1024本という驚異的なバス本数を実現できます。