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Le futur de la mémoire HBM2 se précise encore, mais il ne se nommera finalement pas HBM2E contrairement au sobriquet régulièrement employé par les constructeurs au fil des premières annonces correspondantes l'année dernière, une dénomination informelle que JEDEC n'aura visiblement pas retenu et maintient donc l'appellation HBM / HBM2 tout court, en attendant la HBM3.

Le plus important dans tout ceci, c'est évidemment la mise à jour du standard avec la publication des nouvelles caractéristiques officielles, notamment pour cimenter une amélioration jusqu'à 33 % des débits avec ce type de mémoire DRAM, qui plafonnera désormais à 3,2 Gb/s par pin avec la HBM JESD235C (son p'tit nom officiel), soit un nouveau maximum de 410 Go/s par stack. Autrement dit, dans le cas d'un hardware haut de gamme avec 4 stacks de HBM (soit une largeur de bus totale de 4096-bit), la bande passante combinée sera donc de 1,64 To/s ! Afin de pouvoir mieux apprécier l'évolution de la HBM au fil des années, voici un p'tit tableau :

 

JEDEC / Les Générations HBM

HBM2(E)

JESD235C (2020)

HBM2

JESD235B (2018)

HBM2

JESD235A (2016)

HBM

JESD235 (2013)

Bande passante max. par pin 3,2 Gb/s 2,4 Gb/s 2 Gb/s 1 Gb/s
Capacité max. par die 2 Go 2 Go 1 Go 1 Go

Quantité max. de die par stack

12 12 8 4
Capacité max. par stack 24 Go 24 Go 8 go 4 Go
Bande passante max. par stack 410 Go/s 307,2 Go/s 256 Go/s 128 Go/s
Taille de bus effective par stack 1024-bit 1024-bit 1024-bit 1024-bit
Voltage (recommandé, JEDEC n'impose pas de limite de puissance) 1,2 V 1,2 V 1,35 V 1,2 V
(Re)découvrir nos news... Aujourd'hui ! 18/12/2018 14/01/2016 12/05/2014 (oui, un peu tard...)

 

JEDEC s'étant visiblement concentré surtout sur l'augmentation des débits, l'évolution est timide dans l'ensemble et la majorité des caractéristiques et capacités ne changent pas d'un poil par rapport au standard de 2018. Histoire de jouer à l'inévitable jeu de la comparaison avec la GDDR6, cette dernière sur un bus 256-bit et dans sa forme 14 Gb/s peut atteindre un débit combiné de 448 Go/s. Bien sûr, étant donné qu'il est beaucoup plus facile de multiplier les stacks de HBM que d'augmenter la largeur du bus de la GDDR6, les plus grands assemblages de HBM(2) conservent encore de loin l'avantage en matière de bande passante face à la GDDR6.

Néanmoins, cette comparaison n'est toujours pas particulièrement pertinente, notamment parce que la HBM garde toujours son aura de technologie mémoire "premium" et donc tous les désavantages qui vont avec en termes de coût et de capacité, pour des raisons de complexité de production, mais aussi à cause de la segmentation des producteurs, et ce ne serait pas prêt de changer.

 

Enfin, avec la publication du JESD235C, JEDEC a également changé son fusil d'épaule en ce qui concerne la standardisation des dimensions de stacks HBM2. Par exemple, la version précédente anticipait l'arrivée future d'un standard de dimension de stack "12-Hi", mais l'idée semble désormais avoir été abandonnée, pour l'instant. En conséquence, il n'y a pas de standard de hauteur pour les stacks "12-Hi", ce qui laisse donc la possibilité aux producteurs de fixer librement la leur et aux clients de s'arranger avec ces derniers.

 

On  en arrive donc à l'annonce dans la foulée de la Flashbolt de Samsung, que ce dernier continue à nommer "HBM2E" malgré la décision de JEDEC d'en rester à HBM2 pour le standard JESD235C, attention donc aux confusions, il s'agit bien de la même chose. Samsung avait été le premier à causer de cette évolution de la HBM il y a un an en marge du GTC 2019 de NVIDIA et d'en partager les premiers chiffres, mais sans déjà y associer de date de démarrage d'une production en volume. Finalement, celle-ci commencera encore ce premier semestre 2020 ! En parallèle, Samsung a également dévoilé l'intégralité des caractéristiques de sa Flashbolt maison :

 

Samsung / Générations HBM2FlashboltAquaboltFlarebolt
Capacité totale 16 Go 8 Go 8 Go 4 Go 8 Go 4 Go
Bande passante par pin

3,2 Gb/s

(4,2 Gb/s OC)

2,4 Gb/s 2 Gb/s 2 Gb/s 1,6 Gb/s  1,6 Gb/s
Bande passante par stack

410 Go/s

(538 Go/s OC)

307,2 Go/s 256 Go/s 204,8 Go/s
Nombre de puces DRAM par stack 8 8 8 4 8 4
Technologie de procédé de gravure 1y 20 nm
Taille de bus effective 1024-bit
Voltage ? 1,2 V 1,35 V 1,2 V

 

Pour l'instant, le coréen n'a annoncé que des stacks de 16 Go, faits de dies de 2 Go dans une configuration "8-Hi", sans que l'on sache déjà si le producteur a prévu des stacks de 24 Go configurés en "12-Hi" et quand ceux-ci arriveraient. En tout cas, Samsung est ambitieux et ne s'est pas contenté de respecter le standard défini par JEDEC, puisqu'il proposera également des versions "overclockées" plafonnant à 4,2 Gb/s par pin, soit un peu plus d'un demi-téra-octet/s de bande passante en tout !

 Bien sûr, il reste à voir s'il existera vraiment des contrôleurs mémoire HBM2 capable de gérer une telle bande passante hors des spécifications officielles, et se posera ensuite aussi la question de la consommation de cette solution boostée. On n'en doute pas que la Flashbolt standard à 3,2 Gb/s trouvera clientèle, mais il sera intéressant de voir si la version 4,2 Gb/s sera réellement livrée en volume ou s'il s'agissait surtout d'une grosse flexion des muscles m'as-tu-vu de la part de Samsung. Justement, l'année dernière son compatriote SK Hynix avait déjà causé d'une HBM2(E) hors spécification à 3,6 Gb/s, il y a donc fort à parier que c'est ici l'esprit de compétition entre fondeurs nationaux qui a pris le dessus. (Source : Samsung, via Anandtech)

 

samsung hbm2e flashbolt

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Un peu plus d'un an après la dernière version, JEDEC publie le nouveau standard HBM JESD235C, ou HBM2E comme l'appellent parfois encore les producteurs. Quoi de beau pour cette mémoire de luxe ?

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