HBM4: SK Hynix und Nvidia sollen an "radikaler GPU-Neugestaltung" arbeiten

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HBM4: SK Hynix und Nvidia sollen an "radikaler GPU-Neugestaltung" arbeiten
Quelle: SK Hynix

Für die vierte Generation von High Bandwidth Memory (HBM) sollen SK Hynix und Nvidia die Integration von Stapelspeicher direkt auf Grafikprozessoren planen.

Der vor allem für Speicherlösungen bekannte Halbleiterhersteller SK Hynix soll mit der Rekrutierung von Designpersonal für Logik-Halbleiter wie CPUs und GPUs begonnen haben und beabsichtigen, HBM4 direkt auf Prozessoren zu stapeln, wie die koreanische Nachrichtenseite Joongang.co.kr berichtet. Bisher werden HBM-Stacks auf einem Interposer neben CPUs oder GPUs platziert und über eine 1.024-Bit-Schnittstelle angebunden, doch das neue Design würde Interposer gänzlich überflüssig machen.

Wie Tomshardware dahingehend berichtet, ähnelt dieser Ansatz dem 3D V-Cache von AMD, der direkt auf den CPU-Chips platziert wird, jedoch würde SK Hynix' neuer HBM wesentlich höhere Kapazitäten aufweisen und könnte günstiger, wenn auch langsamer sein. Sollte SK Hynix damit Erfolg haben, könnte dies sogar die Foundry-Industrie verändern, heißt es, da es nicht nur die Art und Weise verändert, wie Logik- und Speicherbausteine üblicherweise zusammengeschaltet werden, sondern auch wie sie hergestellt werden.

SK Hynix und Nvidia: Gemeinsames Chip-Design?

Hierfür erörtert SK Hynix dem Bericht nach seine HBM4-Integrationsmethode aktuell mit mehreren Fabless-Unternehmen, darunter Nvidia. Es sei wahrscheinlich, dass die beiden Unternehmen den Chip von Anfang an gemeinsam entwerfen und bei TSMC produzieren werden, das den HBM4-Baustein von SK Hynix auch auf Logikchips mit einer Wafer-Bonding-Technologie aufbringen wird. Ein gemeinsames Design sei demnach unumgänglich, damit Speicher- und Logik-Halbleiter als Einheit auf demselben Chip arbeiten können.

HBM4 soll eine 2.048-Bit-Schnittstelle für den Anschluss an Host-Prozessoren verwenden, weswegen Interposer für HBM4 extrem komplex und teuer werden, was die direkte Verbindung von Speicher und Logik auch besonders wirtschaftlich macht. Eine Herausforderung ergibt sich hierbei aber aus der Wärmeentwicklung der Chips, die sich sowohl bei den CPUs und GPUs als auch beim HBM-Speicher selbst aus der hohen Leistungsaufnahme ergibt. Spezielle Kühlmethoden wie Flüssigkeits- oder Tauchkühlung könnten dadurch vonnöten sein.

"Wenn das Erwärmungsproblem zwei bis drei Generationen später als jetzt gelöst wird, können HBM und GPU wie ein einziger Körper ohne Interposer arbeiten", so Kim Jung-ho, Professor am Fachbereich für Elektrotechnik und Elektronik des Korea Advanced Institute of Science & Technology (KAIST). "Innerhalb von 10 Jahren könnten sich die Spielregeln für Halbleiter ändern, und die Unterscheidung zwischen Speicher- und Logik-Halbleitern könnte unbedeutend werden", so ein Brancheninsider gegenüber Joongang.co.kr.

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    • Kommentare (12)

      Zur Diskussion im Forum
      • Von PCGH_Torsten Kokü-Junkie (m/w)
        Zitat von Rollora
        das ist doch nicht ähnlich.
        Hier sollen Logik und Speicher zu einem Chip vereint werden, bei QMDs Cache ist halt ein zusätzlicher Cachechip verbaut, das gibts in vereinfachter Form schon längst, hatte auch einer meiner ersten Pentiums
        Beides ist falsch: Hier soll RAM über einem Logik-Chip gestapelt werden, bei V-Cache wird Cache auf einem Logik-Chip gestapelt und beim Pentium Pro wurde Cache neben einem Logik-Chip auf dem Substrat verdrahtet. Einen Nobelpreis hat jetzt keine der drei Lösungen verdient, die Herausforderungen lagen eher in der Umsetzung (innere Anbindung bei P6, Package bei TSMCs 3D-Stacking, Lösung der thermischen Probleme beim jetzt gemutmaßten Projekt), aber es sind drei unterschiedliche Ideen.

        DRAM und Logik auf einem Chip zu fertigen wäre ein wesentlich größerer Schritt, ist hier aber nicht geplant und nach der Verbreitung von Tiles und Chiplets würde ich damit auch nicht mehr rechnen. Da, wo die großen Entwicklungssummen fließen, limitiert jetzt die Silizium-pro-Package-Menge oder eben Kühlung und Stromversorgung. Höhere Integration innerhalb eines Tiles/Chiplets steht bis auf weiteres ganz unten auf der Agenda.

        Zitat von raPid-81
        Es geht um das Prinzip: wenn AMD etwas Neues bringt wird es gehyped. Wenn Intel/Nvidia irgendwas Neues bringt wird es runtergemacht.
        Mit "neu" hat das nichts zu tun. AMD wird auch gelobt und Intel oder Nvidia angeflamed, wenn sie etwas altes bringen oder schlicht gar nichts machen. PCGH ist zu den Glanzzeiten von Athlon, Athlon XP und Athlon 64 groß geworden und allgemein hat der Hersteller, der die besseren Preise macht, auch die meisten Freunde. Folglich sind hier einfach wesentlich mehr AMD-Fans unterwegs. Dadurch sollte man sich aber nicht von objektiven Diskussionen über Technik abhalten lassen.
      • Von PCGH_Torsten Kokü-Junkie (m/w)
        Zitat von Rollora
        das ist doch nicht ähnlich.
        Hier sollen Logik und Speicher zu einem Chip vereint werden, bei QMDs Cache ist halt ein zusätzlicher Cachechip verbaut, das gibts in vereinfachter Form schon längst, hatte auch einer meiner ersten Pentiums
        Beides ist falsch: Hier soll RAM über einem Logik-Chip gestapelt werden, bei V-Cache wird Cache auf einem Logik-Chip gestapelt und beim Pentium Pro wurde Cache neben einem Logik-Chip auf dem Substrat verdrahtet. Einen Nobelpreis hat jetzt keine der drei Lösungen verdient, die Herausforderungen lagen eher in der Umsetzung (innere Anbindung bei P6, Package bei TSMCs 3D-Stacking, Lösung der thermischen Probleme beim jetzt gemutmaßten Projekt), aber es sind drei unterschiedliche Ideen.

        DRAM und Logik auf einem Chip zu fertigen wäre ein wesentlich größerer Schritt, ist hier aber nicht geplant und nach der Verbreitung von Tiles und Chiplets würde ich damit auch nicht mehr rechnen. Da, wo die großen Entwicklungssummen fließen, limitiert jetzt die Silizium-pro-Package-Menge oder eben Kühlung und Stromversorgung. Höhere Integration innerhalb eines Tiles/Chiplets steht bis auf weiteres ganz unten auf der Agenda.

        Zitat von raPid-81
        Es geht um das Prinzip: wenn AMD etwas Neues bringt wird es gehyped. Wenn Intel/Nvidia irgendwas Neues bringt wird es runtergemacht.
        Mit "neu" hat das nichts zu tun. AMD wird auch gelobt und Intel oder Nvidia angeflamed, wenn sie etwas altes bringen oder schlicht gar nichts machen. PCGH ist zu den Glanzzeiten von Athlon, Athlon XP und Athlon 64 groß geworden und allgemein hat der Hersteller, der die besseren Preise macht, auch die meisten Freunde. Folglich sind hier einfach wesentlich mehr AMD-Fans unterwegs. Dadurch sollte man sich aber nicht von objektiven Diskussionen über Technik abhalten lassen.
      • Von Rollora Kokü-Junkie (m/w)
        Zitat von raPid-81
        Es geht um das Prinzip: wenn AMD etwas Neues bringt wird es gehyped. Wenn Intel/Nvidia irgendwas Neues bringt wird es runtergemacht.
        achso.
        Ok ja mag hier oft so sein, weil AMD der Underdog ist.
        Ich persönlich freu moch über jegliche Innovation und Fortschritt, betrachte es aber oft mit einer gewissen Skepsis
      • Von raPid-81
        Zitat von Rollora
        das ist doch nicht ähnlich.
        Hier sollen Logik und Speicher zu einem Chip vereint werden, bei QMDs Cache ist halt ein zusätzlicher Cachechip verbaut, das gibts in vereinfachter Form schon längst, hatte auch einer meiner ersten Pentiums
        Es geht um das Prinzip: wenn AMD etwas Neues bringt wird es gehyped. Wenn Intel/Nvidia irgendwas Neues bringt wird es runtergemacht.
      • Von Rollora Kokü-Junkie (m/w)
        Zitat von raPid-81
        PCGH Forum:
        - AMD bringt 3D Cache auf CPUs -> AMD Fans so
        - SK Hynix entwickelt ggf. zusammen mit Nvidia etwas ähnliches für GPUs -> AMD Fans so

        das ist doch nicht ähnlich.
        Hier sollen Logik und Speicher zu einem Chip vereint werden, bei QMDs Cache ist halt ein zusätzlicher Cachechip verbaut, das gibts in vereinfachter Form schon längst, hatte auch einer meiner ersten Pentiums
      • Von raPid-81
        PCGH Forum:
        - AMD bringt 3D Cache auf CPUs -> AMD Fans so
        - SK Hynix entwickelt ggf. zusammen mit Nvidia etwas ähnliches für GPUs -> AMD Fans so
        - Intel verbaut auch 3D Cache auf den nächsten CPUs -> AMD Fans so
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