HBM之父”Kim Joungho公布未来HBM4至HBM8技术路线图

最近，韩国科学技术院（KAIST）下属的Teralab研究小组的学者Kim Joungho在讲座中分享了未来高带宽内存（HBM）的发展规划，涵盖了从HBM4到HBM8的技术路线图。由于其对高带宽内存技术的贡献，Kim被业内人士誉为“HBM之父”。他详细阐述了未来各代HBM内存的技术趋势、设计理念以及相关的市场需求，显示出一系列令人瞩目的创新方向。

1. HBM4：引入LPDDR控制器的基础架构

在讲座中，Kim详细描述了HBM4的期望发展方向。与过往的HBM设计不同，HBM4将不再仅仅是单纯的DRAM堆栈，而是引入了HBM Base Die，集成了低功耗双倍数据速率（LPDDR）控制器。这种设计的好处在于，可以有效利用以前空闲的带宽和容量，使得内存系统在高效能应用中表现更为突出，为未来的内存使用场景开辟了新的可能性。

2. HBM5：结合近内存计算，降低数据传输带宽

随着技术的发展，HBM5将加入更具创新性的元素：近内存计算（NMC）模块的集成。NMC技术能够将计算功能移至内存附近，极大减少基于传统架构中，HBM与高性能计算单元（xPU）之间所需的数据传输带宽。这一改变预计将提升计算操作的本地化程度，从而增强整个系统的性能和能效，适应下一代计算需求。

3. HBM6：双塔结构提升存储能力

到HBM6时期，该技术将进一步演进。Kim预计，该代内存将采用双塔结构设计，即一个大型的Base Die将配备两个DRAM堆栈，同时NMC单元也将位置下移至堆栈之下。这种新结构将在不增加空间和功耗的前提下，提供更加灵活的性能扩展。HBM6将改变当前的xPU-HBM 2.5D封装方式，利用硅-玻璃复合中介层，打破超大芯片集成的瓶颈，允许多个GPU模块的集成设计。

4. HBM7：构建多级存储系统与嵌入式冷却

HBM7的设计将围绕多级存储系统展开，这将包括使用HBM和高频存储（HBF）技术联动。Kim指出，通过在DRAM堆栈中嵌入多功能桥片，不仅能改善信号质量，还能为系统添加额外功能。面对高性能带来的发热挑战，HBM7将引入嵌入式冷却系统，确保在高强度工作下的稳定性，为高效能计算提供保护。

5. HBM8：创新封装设计与散热整合

展望最远的HBM8，Kim表示，该代内存的设计将不局限于利用封装的一面来放置HBM内存，创新的思想是通过背面布局进一步拓展存储空间的利用。这种全方位的封装设计将使得存储扩展变得更加易于实现，同时通过紧密集成的散热系统，确保Chiplet架构在各种工作环境中的可靠性。

Kim Joungho的讲座不仅描绘了HBM未来几代的技术演进蓝图，还强调了在AI、数据中心等高速计算需求激增的背景下，HBM技术的发展极具时代意义。通过对每一代HBM的技术细节的剖析，可以看出，未来高带宽内存不仅仅是存储技术的进化，更是计算架构转型的关键所在，以适应不断增长的计算量与多样化的应用场景。

随着技术的不断突破，HBM的应用前景将更加广阔，不论是在高性能计算、云服务、还是在人工智能领域，这些技术创新都可能会带来革命性的变化。Kim的见解为我们指明了方向，未来的HBM技术将会更加强大和智能，推动着计算技术的进步与发展。