HBM4(第6世代広帯域メモリ)は、AIやハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)の爆発的な需要に応えるために開発された、次世代メモリの最先端規格です。
2025年4月にJEDEC(半導体標準化団体)によって仕様が正式に策定され、2026年には本格的な量産と実戦投入が始まっています。
HBM4の主な進化ポイント
HBM4は、前世代のHBM3eと比較して「帯域幅(速度)」と「電力効率」が劇的に向上しています。
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インターフェース幅の倍増(1,024bit → 2,048bit)
HBM3eまでのデータ転送幅は1,024ビットでしたが、HBM4では2,048ビットへと倍増しました。これにより、1つのスタックあたり2TB/sを超える圧倒的な帯域幅を実現しています。
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16層積層(16-High)の本格採用
これまでの12層から、さらに多い16層のダイ積層が可能になりました。これにより、1スタックあたりの容量は最大64GBにまで拡大し、AIモデルの巨大化に対応しています。
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電力効率の改善
バス幅(ビット数)を広げることで、1ビットあたりの動作周波数を抑えつつ高速転送を維持できるため、HBM3e比で30%〜40%の電力削減が見込まれています。
技術的な特徴と「ベースダイ」の変革
HBM4における最大の技術的トピックは、メモリの一番下の層である**「ベースダイ(Logic Die)」**の変化です。
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ファウンドリ製ロジック工程の採用
これまでのベースダイはメモリメーカーが自社製造していましたが、HBM4からはTSMCなどのファウンドリのロジックプロセスを使用して製造されるようになります。
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カスタムHBMの台頭
GPU(NVIDIA Rubinなど)とHBMをより密接に連携させるため、顧客の要望に合わせた「カスタマイズ」が容易になります。これにより、プロセッサとメモリの境界がさらに曖昧になり、システム全体の効率が最適化されます。
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ハイブリッドボンディングの導入(検討段階)
層を重ねる際の接続技術として、従来の「マイクロバンプ」ではなく、銅と銅を直接接合する「ハイブリッドボンディング」の採用が進められています。これにより、さらに薄く、熱効率の良いスタックが可能になります。
主要メーカーの動向(2026年時点)
| メーカー | 特徴・戦略 |
| SK hynix | 現在のHBM市場王者。TSMCと密接に協力し、16層HBM4のサンプル出荷で先行。MR-MUF技術を高度化。 |
| Samsung | ファウンドリとメモリの両方を持つ強みを活かし、一気通貫の「ターンキーサービス」で巻き返しを図る。 |
| Micron | 高い電力効率を武器に、NVIDIAの次世代プラットフォーム(Rubin等)への採用を強力に推進。 |
今後の展望
2026年はNVIDIAの次世代AI GPUである**「Rubin」**などの登場に合わせて、HBM4の採用が急速に進む年となります。また、早くも2027年以降を見据えた改良版「HBM4E」のロードマップも議論され始めています。
出典:Google Gemini
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