AMD或将全面拥抱HBM，CPU和GPU都要用？
近期外网爆出传闻，amd下一代zen 4核心的epyc genoa处理器可能会配备hbm内容，以求与英特尔的下一代服务器cpu xeon sapphire rapids争雄。巧合的是，近日linux内核补丁中也透露了消息，amd下一代基于cdna 2核心的instinct mi200 gpu也将用到hbm2e，显存更是高达128gb。这意味着amd很可能会在服务器市场全面拥抱hbm。
已与消费显卡市场无缘的hbm
hbm作为一种高带宽存储器，其实是由amd最先投入研发的高性能dram。为了实现这一愿景，amd找来了有3d堆叠工艺生产经验的sk海力士，并借助互联和封装厂商的帮助，联合开发出了hbm存储器。
fiji gpu / amd
amd也是首个将其引入gpu市场的厂商，并应用在其fiji gpu上。随后2016年，三星率先开始了hbm2的量产，amd被英伟达抢了风头，后者率先将这一新标准的存储器应用在其tesla p100加速卡上。
当时hbm的优缺点都十分明显了，从一开始以来的带宽优势正在被gddr6迎头赶上，设计难度和成本又是一道难以迈过的坎。虽然高端显卡上这些成本并不占大头，但中低端显卡用到hbm就比较肉疼了。但amd并没有因此放弃hbm2，而是在vega显卡上继续引入了hbm2。
不过，这可能也就是我们最后一次在消费级gpu上见到hbm了，amd在之后的rdna架构上再也没有使用hbm，仅仅只有基于cdna架构且用于加速器的gpu上还在使用hbm。
为什么是服务器市场？
hbm是如何在服务器市场扎根的呢？这是因为hbm最适合的应用场景之一就是功率受限又需要最大带宽的环境，完美达到hpc集群中进行人工智能计算，或是大型密集计算的数据中心的要求。
a100不同规格的显存对比 / nvidia
这也就是这些包含数据中心业务的公司持续使用hbm的原因，英伟达在性能强大的服务器gpu a100中依然在使用hbm2和hbm2e，甚至可能会在下一代hopper结构继续沿用下去。据传，英特尔尚未面世的xe-hp和xe-hpc gpu也将使用hbm。
不过这两家厂商的消费级gpu都不约而同的避过了hbm，选择了gddr6和gddr6x，可想而知他们都不想走amd的弯路。
amd专利 / amd
至于amd在cpu上率先使用hbm也并非空穴来风，在amd去年公布的一份专利中，就在芯片设计上出现了hbm。英特尔推出的竞品xeon sapphire rapids服务器cpu也正式宣布将使用hbm，不过量产要等到2023年。这些可以看出hbm在服务器市场有多“香”，他们都开始将hbm向cpu上发展。
下一代hbm
虽然制定标准的jedec尚未推出hbm3的相关规范，但一直在研究下一代hbm的sk海力士在今年6月透露了hbm3的最新情报，hbm将迎来进一步的性能提升。
hbm2e和hbm3性能对比 / sk海力士
hbm2e的带宽可达460gb/s，i/o速率可达3.6gbps，而hbm3的带宽可以达到665gb/s以上，i/o速率超过5.2gbps。这还是只是速率的下限而已，要知道sifive与openfive今年流片的5nm risc-v soc也加入了hbm3的ip，最高支持的数据传输率达到7.2gbps。
sk海力士能做到如此高的性能提升，很可能得益于去年与xperi签订的专利许可协议。这些协议中包含了dbi ultra 2.5d/3d互联技术，可以用于3ds、hbm2、hbm3及后续dram产品的创新开发。传统的铜柱互联只能做到每平方毫米625个互联，而dbi ultra可以在同样的面积下做到10万个互联。
结语
从jedec2018年宣布hbm2e标准以来，hbm已经近3年没有更新了。三星更是在今年2月宣布开发带有人工智能引擎的hbm-pim，未来hbm3是否能在服务器领域继续称雄，相信当前几大厂商规划的服务器产品中hbm占比已经给出了答案。
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不过，这可能也就是我们最后一次在消费级gpu上见到hbm了，amd在之后的rdna架构上再也没有使用hbm，仅仅只有基于cdna架构且用于加速器的gpu上还在使用hbm。
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hbm2e的带宽可达460gb/s，i/o速率可达3.6gbps，而hbm3的带宽可以达到665gb/s以上，i/o速率超过5.2gbps。这还是只是速率的下限而已，要知道sifive与openfive今年流片的5nm risc-v soc也加入了hbm3的ip，最高支持的数据传输率达到7.2gbps。
sk海力士能做到如此高的性能提升，很可能得益于去年与xperi签订的专利许可协议。这些协议中包含了dbi ultra 2.5d/3d互联技术，可以用于3ds、hbm2、hbm3及后续dram产品的创新开发。传统的铜柱互联只能做到每平方毫米625个互联，而dbi ultra可以在同样的面积下做到10万个互联。
结语
从jedec2018年宣布hbm2e标准以来，hbm已经近3年没有更新了。三星更是在今年2月宣布开发带有人工智能引擎的hbm-pim，未来hbm3是否能在服务器领域继续称雄，相信当前几大厂商规划的服务器产品中hbm占比已经给出了答案。
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