HBM项目的研究和制造涉及复杂的工艺和技术挑战，包括晶圆级封装、测试技术、设计兼容性等。另外还涉及到硅通孔（TVS）、凸块、微凸块和RDL等工艺，其中硅通孔占据最高的封装成本比例，接近30%。目前AI芯片的主流解决方案是采用CoWoS封装，其中集成了逻辑芯片和HBM芯片。国内一些芯片厂商也有同样的需求，这也迫使其他晶圆代工厂，比如中芯国际开发更先进的封装技术，以满足客户的芯片生产需求。

今年初有消息称，长鑫存储已经获得用于HBM存储器组装和测试的装置，在合肥附近运营一座DRAM晶圆厂，并筹集资金建造第二座，将引入更先进的工艺技术，用于制造和封装HBM存储器。一般来说，至少一年甚至两年时间才能准备HBM生产所需要的工具。

据了解，目前国内存储厂商的重点放在了HBM2。虽然暂时美国还没有对HBM进行限制，但HBM3使用了美国的技术制造。

原本美光在DRAM技术上并不落后于其他两家，不过前几年他们将研发重点转移到了GDDR5X和HMC上，这两类产品的失败让美光的研发出现了短暂的滞后，在转移路线后他们很快推出了自己的GDDR6产品，但HBM2却不见踪影。

由于能够提供高速、充足的带宽，HBM2被高性能计算市场所青睐，比如各类为AI技术服务的NPU，还有用于计算市场的大规模GPU，都需要HBM2作为内存。美光因为之前的路线错误而在这方面损失了不少市场份额，在两年之后，他们终于要推出自家的HBM内存了。

不过美光并没有在本次财务会议上面公布他们HBM2内存的规格，但可以肯定的是，他们的HBM2显存将会基于自家的第二代或第三代，也就是1y或1z nm工艺来生产。

显存具有三星(KHA884901X)、SK海力士(H5VR64ESA8H)两种颗粒，频率为1GHz，由于是HBM2显存，如果继续搭配4096 bit位宽的话总带宽仍然可以达到1TB/s。从ID字符串“ MI100 D34303 A1 XL 200W 32GB 1000m”中，可以得出TDP限制设置为200W，这是个相当低的值了，特别是考虑到它是具有128个计算单元， 8192个着色器。作为对比，Radeon Instinct MI6具有4096个着色器，而TDP高达300W，可以肯定AMD在Arcturus架构上实现了一些巨大的能效提升。

浏览BIOS文件还可以发现多个频率数值，比如1334MHz、1091MHz、1000MHz、1200MHz、1403MHz，据经验判断，1334MHz应该是核心最高频率，1091MHz则是基础频率，1000MHz指的是显存频率。核心的频率数值较之前的Navi和Vega所能达到的还要低，也正式为了能耗比的考虑。

三星的这款HBM2E中可以堆叠8个1y nm制程的16Gb DRAM颗粒，内部连接使用的是TSV技术，不过8层这个数量并不是三星目前能够做到的极限，在去年十月份的时候他们就已经宣布了12层3D-TSV封装工艺，我们未来肯定可以看到更大容量的单颗HBM内存。

HBM2E是HBM2的升级版标准，由JEDEC在2018年标准化，官方标准中它的单颗堆叠带宽为307GB/s。而三星这次推出的新HBM2E在带宽上面有比较明显的提升，在默认的3.2Gbps下，单颗HBM2E就可以提供高达410GB/s的带宽，另外三星内部测试中新的HBM2E可以达到的最高传输速率为4.2Gbps，此时的带宽高达538GB/s，比上代产品高出75％。

实际上三星在去年三月份就已经发布了这款产品，不过这次是宣布它即将要进入量产。新的HBM2E预计在今年上半年进入量产环节，他们也会继续提供老的第二代产品。目前消费级显卡普遍放弃了高成本的HBM内存，选择了成本更低但带宽也足够用的GDDR6，不过在高性能计算市场中，HBM已经占据了很大的市场份额了，还有各种AI加速芯片也需要较高的内存带宽，像NVIDIA的计算卡就普遍采用了HBM2作为显存，新的HBM2E将会缓解内存方面的瓶颈，让计算性能不再受限于内存。

在性能上， 这款产品将传输速率从2.4Gbps提升到3.2Gbps，提升幅度达到33%。同时每芯片的容量提升了两倍，达到16Gb。而HBM产品一般通过TSVs（硅穿孔技术）进行多层堆叠，所以通过这个技术进行8-Hi堆叠，可以让HBM2E内存容量达到16GB。同时采用1024位宽的总线可以让HBM2e内存的带宽高达410GB/s。相比前代产品有了大幅度提升。

三星将这款产品定位于下一代数据中心、超级计算机以及人工智能/机器学习应用。事实上，三星的上一代HBM2芯片在规格上就已经超过了HBM2规范，最高带宽达到了307.2GB/s，同时容量最大为8GB，而工作电压仅为1.2v。而实际上的HBM2规范为最高256GB/s的带宽和4GB的最大容量，同时工作电压为1.35v。而这次三星再次提高HBM内存的性能，但遗憾的是，这次三星并没有公布这款芯片的工作电压。

HBM内存在功耗和性能上相比于常见的GDDR5或GDDR6芯片都更有优势，同时采用TSV技术，并与GPU等封装在一起，所以占用更小的面积。但是由于成本原因，这些HBM芯片通常只有高端产品才会配有，如AMD的Radeon VII、NVIDIA的GV100或Intel的FPGA。但作为一款全新的产品，目前并没有产品宣布使用这款芯片。虽然三星官方目前已经公布了这款产品，但是并没有宣布量产。相信这款产品离量产不会太久。

在上月中的New Horizon（新地平线）活动上，AMD不仅公布了Ryzen处理器的详情，还曝光了Vega显卡的部分性能，只不过当时的发布会上显卡并不是重点，在之前的活动上主角又是Radeon Instinct加速卡，真正适合展示消费级Vega显卡的场合是CES 2017展会，AMD前两天就在推特预告CES展会上会有重磅内容了。

现在离CES活动还有2天时间，AMD上线了一个倒计时网站，域名非常简洁（美国的好IP域名简直不要钱）——Ve.ga，显示Vega显卡还有2天21小时就会正式亮相。

AMD做的宣传视频也很有意思，大家还记得AMD前段时间的营销主题“起义”吗？这次的宣传视频主题就是“起义之后”，那么到底会发生什么呢？这里就不剧透了，感兴趣的可以自己爬墙去看下。

至于Vega显卡，目前能确认的就是它会配备HBM 2显存，消费级版本容量是8GB，带宽是512GB/s，这点跟第一代HBM是一样的，比预期的要低一些，不过总带宽在消费级显卡中依然是拔尖的。至于Vega显卡的架构、特性，还有待官方公布具体信息。　

在去年GTC 2015年，曾经有一位大兄弟也做过同样的事，不过那时他发现的是HBM1，而HBM1也仅仅在AMD的R9 FURY系列上。不过今年GTC 2016上NVIDIA发布了最新的专业显卡Tesla P100，该显卡基于最新架构的大核心代号为GP-100。Tesla P100将搭载16GB HBM2显存，4096bit位宽和1.4Gbps频率，带宽达到720GB/s。要知道在上一代的Titan X只有334GB/s的带宽，而R9 FURY X也仅有512GB/s。

据曝光的配置图来看，R9 490X流处理器数量将与现在的R9 FURY X一样，但是基于制程的进步估计性能也会有一定的上升，我们也可以上从上图看出Vega的功耗肯定会比现在的显卡要低。而显存的方面我们可以看到Vega使用了HMB2，位宽不变而容量翻倍，更重要的是显存的频率也翻倍了，这将使位宽大幅的提高从此不再是瓶颈。

Vega和Polaris参数曝光图

不过以上消息都是网上流传的而已，实际上如果以这样的参数来对付Nvidia新一代的显卡估计会不太够看，实际上这曝光的更像是R9 480级别的显卡。

对于GDDR5X显存，我们之前做过详细介绍。由于三星、SK Hynix未来会转向HBM显存，美光在GDDR5时代落后了，不美光推出了GDDR5X显存，它是在GDDR5标准基础上改良的，不再追求提升显存实际运行频率，而是提高预取数据位宽，从8位提升到了16位，相当于不提高车速但提高了车道数量，这样等效数据频率也会大幅提升，初期的速度是10-12Gbps，未来还可以上到16Gbps。

这样一来，GDDR5X显存的带宽相比GDDR5也会大大增加，简单举个例子吧：NVIDIA的Maxwell 2.0架构显卡目前普遍使用的是7Gbps的GDDR5显存，GM204核心位宽是256bit，总带宽带宽224GB/s，如果用了12Gbps的GDDR5X显存，那么位宽就是384GB/s，如果GDDR5X实现了14Gbps的速度，那么带宽就是448GB/s，翻了一倍。如果能实现美光许诺的16Gps速度，那么带宽就是512GB/s，达到了目前HBM一代的水平。

除了数据预取位宽变化之外，美光尽可能地保留原有的GDDR5协议，这样做的好处就是最大化兼容现有的GDDR5生态系统，美光表示AMD、NVIDIA的显存控制器不需要很大的改变就能支持GDDR5X显存。

容量方面，美光现在生产的主要是8Gb颗粒，单颗容量1GB，但是之后还会推出容量高达16Gb的GDDR5X颗粒，这样一来多数显卡只要4颗显存芯片就能实现8GB容量，8颗就能实现16GB的总容量，要知道NVIDIA目前显存容量最高的GTX Titan X显卡使用的还是4Gb颗粒的，全卡正反面布置了24颗显存芯片，这提高了PCB复杂性，也增加了供电要求。

美光的GDDR5X显存准备在夏季量产，现在美光表示已经给客户送样了，考虑到AMD、NVIDIA都有可能在今年中的台北电脑展上发布新一代显卡，但最早上市的可能都不是HBM 2显存旗舰显卡，所以GDDR5X显存还是能赶上首发机会的。