比較最後更新 2026年10月8日

HBM3E vs HBM4:AI GPU用高頻寬記憶體的世代比較

HBM3E(High Bandwidth Memory 3E)是2024~2025年AI GPU的主流世代(搭載於NVIDIA H200・B200),HBM4則是預計2025~2026年開始量產的次世代規格。透過頻寬、堆疊層數與基底晶粒結構的革新,持續解決AI訓練・推論的效能瓶頸。

Verdict結論

HBM3E與HBM4最大的差異在於「頻寬與堆疊層數」。HBM3E為9.6Gbps/pin、1個堆疊最大1.2TB/s、12H(12層)堆疊,是搭載於NVIDIA H200與B200的2024~2025年主流世代。HBM4是以16Gbps/pin、2.0TB/s以上、16H以上為目標的次世代規格,預計於2025~2026年開始量產。

主要差異

HBM3E與HBM4依比較面向比較
比較面向HBM3EHBM4
JEDEC規格世代HBM3E(HBM3的擴充版)HBM4(新規格)
腳位頻寬/堆疊最大1.2TB/s(SK 海力士 Shinebolt)最大2.0TB/s以上(目標值)
腳位速度9.6Gbps/pin16Gbps/pin(目標)
最大堆疊層數12H(12層DRAM)16H以上(規劃中)
容量/堆疊24GB(12H×2GB)32~48GB(規劃中)
基底晶粒與DRAM相同製程節點改為邏輯晶粒(委託台積電/三星晶圓廠製造)
主要採用GPUNVIDIA H200・B200・B100NVIDIA Rubin(預計2026年)・次世代AMD
供應廠商SK 海力士(主力)・美光・三星SK 海力士(領先)・三星・美光(2026~)
封裝台積電的CoWoS-L(HBM堆疊橫向配置)CoWoS-L擴充・支援新型中介層
量產時程2024年Q1~(SK 海力士領先)2025年下半年~(SK 海力士領先量產)

HBM4最大的變革:基底晶粒邏輯化

HBM4最重要的變更,是基底晶粒(底部的I/O控制晶粒)從DRAM製程改為以邏輯製程(台積電N5/N4或三星SF4等)製造。如此一來,GPU端的記憶體控制器可與HBM堆疊內的邏輯直接整合,進而提升PHY介面效率、降低功耗並加入客製化功能。輝達、超微等GPU廠商將自有規格的HBM4基底晶粒委託台積電等廠商製造,再與HBM廠商的產品結合,形成全新的分工模式。

對AI GPU開發路線圖的影響

輝達在Blackwell(B200)採用HBM3E×8個堆疊(最大192GB・8TB/s),並規劃於次世代Rubin(2026年)轉向HBM4。頻寬倍增可緩解對GPU運算單元的資料供給瓶頸,直接提升LLM(大型語言模型)的訓練・推論效能。先進封裝(CoWoS)設備需求也將增加,ASMPT、Besi等接合機廠商可望受惠。

製造供應鏈的變化

到HBM3E為止,基底晶粒都在SK 海力士或美光的自有晶圓廠製造,但HBM4的邏輯基底晶粒則規劃委託台積電(N5/N4)、三星(SF4)製造。這是因為DRAM廠商不具備先進邏輯製程,此舉將進一步帶動EUV曝光機、ALD設備等先進前段製程設備的需求。

常見問題

HBM3E與HBM3有何不同?
HBM3E是limited extension(擴充版),在維持HBM3基本架構的同時,將腳位速度從6.4Gbps提升至9.6Gbps,堆疊層數也從8H擴充到12H。SK 海力士以HBM3E「Shinebolt」率先供貨給NVIDIA H200,美光與三星也在2024年內開始量產HBM3E產品。
HBM4何時開始量產?
SK 海力士已宣布預計於2025年下半年開始量產HBM4(截至2025年5月)。美光與三星規劃於2026年開始量產。輝達的次世代GPU「Rubin」平台(預計2026年)的採用,預料將成為第一波大規模量產需求。
HBM與GDDR6有何不同?
HBM以TSV堆疊多顆DRAM晶粒,並透過中介層連接到GPU,可實現超高頻寬(HBM3E為1.2TB/s),但成本高。GDDR6是配置在顯示卡板上的獨立記憶體晶片,頻寬(每1顆晶片約80GB/s)不及HBM,但成本低。AI訓練用的高效能GPU主要採用HBM,遊戲用GPU則主要採用GDDR。

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