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HBM技術の詳細:高性能ストレージの将来を探る

Mar 11, 2025

HBM,すなわち、高帯域幅メモリは、従来のメモリ帯域幅の制限を克服するための革新的なメモリチップである。TSVシリコンスルーホール技術などの最先端のパッケージ技術を採用することで、HBMは複数のDRAMチップを垂直に統合することができ、高帯域幅と巨大なメモリ容量を提供することができる。この技術は現在の科学技術分野のホットスポットとなり、多くの研究者やエンジニアの注目を集めている。

次に、HBMの動作原理を深く検討し、注目される原因を分析します。

HBM技術の誕生は、ストレージ分野に転覆的な変革をもたらしたことは間違いない。その革新的な3 Dスタック設計により、多層DRAMチップを垂直にスタックすることができ、シリコン貫通孔(TSV)とマイクロバンプ(uBump)技術を通じて緊密な接続を実現し、それによって巨大なストレージスタックを構築することができる。この設計により、ストレージ密度が大幅に向上するだけでなく、各ストレージスタックの容量とビット幅が大幅に増加します。

HBM技術はその独特な特徴と優勢で、記憶領域で頭角を現した:その高帯域幅特性は伝統的なDRAM帯域幅不足の難題を解決し、大容量記憶はビッグデータと高性能計算の需要を満たし、低遅延特性はTSV技術が複数のDRAMチップに対する接続のおかげで、低消費電力設計は高性能と省エネの二重の優勢を確保した。

HBM技術は主に高性能計算とビッグデータ処理分野に応用され、特にAIサーバとGPUにおいて重要な役割を果たしている。AI技術の急速な発展に伴い、コンピューティング能力に対する需要が急激に上昇し、HBMはその高帯域幅と大容量特性により、メモリのボトルネックを突破する鍵となる技術となった。例えば、ハイエンドAIサーバGPUは通常、大規模なトレーニングの課題に対応するためにHBMメモリを搭載しています。

将来を展望すると、HBM市場は特にAI駆動の高性能コンピューティング分野で繁栄し続けると予想されている。TrendForceの予測によると、2025年までにHBM市場規模は100億ドルを突破する見込みだ。成長する市場ニーズに応えるため、サムスンやSKハイニックスなどの主要メーカーはHBM 4などの次世代HBM技術の開発に積極的に取り組んでいる。