HBMとは　DRAMを縦に積んでGPUに直結するメモリ

AIの計算では、GPUが計算する速さに、メモリからデータを運ぶ速さが追いつかないことがあります。そこで使われるのが、HBM（High Bandwidth Memory、高帯域メモリ）です。DRAMのチップを何枚も縦に積み、GPUのすぐ隣に置いて、大量のデータを一度に受け渡します。

仕組み　積み重ねて、隣に置く

HBMは、薄く削ったDRAMのチップを縦に積み重ねます。チップどうしは、チップを上下に貫く電極（TSV、シリコン貫通電極）でつなぎます。積み上げたHBMは、GPUと一緒に1つのパッケージに収め、配線の細かい中間の基板（インターポーザー）の上で隣り合わせに置きます。

パソコンのメモリは、CPUから離れた基板の上に差し込みます。HBMはGPUとの距離が短く、つなぐ配線の本数も桁違いに多くできます。データの通り道が広いため、一度に多くのデータを運べ、運ぶための電力も抑えられます。

普通のDRAMとHBMの違い

項目	普通のDRAM（サーバー用のDDR5など）	HBM
形	チップを基板に並べたモジュール	チップを縦に積み重ねた塊
置き場所	CPUから離れた差し込み口	GPUなどと同じパッケージの中の隣
データの通り道	比較的狭い	非常に広い
つくる手間	比較的少ない	薄く削る、積む、貫通電極でつなぐなど工程が多い
主な用途	サーバー、パソコン、スマートフォン	AI向けのGPUや専用半導体

世代交代　HBM3EからHBM4へ

HBMは世代ごとに速さと容量を上げてきました。SKハイニックスは10月28日の決算発表で、7〜9月期にHBM4の出荷を本格的に始めたと説明しました。10〜12月期には、出荷量と売上の両方でHBM4が前の世代のHBM3Eを上回り、主力になると見込んでいます。HBM4の生産を増やすため、韓国の工場M15Xを年末までに最大の能力まで立ち上げるとしています。

マイクロン・テクノロジーは9月30日の決算資料で、6〜8月期のHBMの売上が会社全体の売上より速く伸びたと述べました。2027年のHBMの供給の大半について、前年より大きく高い価格で契約を終えたとしています。米エヌビディアとは、顧客向けに作り込むHBM4Eで協力しています。

なぜ供給が足りないのか

HBMは、同じ量のデータを記憶するのに、普通のDRAMより多くのウエハーと工程を使います。積み重ねる分だけ検査も増え、1枚でも不良があると塊全体に響きます。HBMの生産を増やすと、普通のDRAMに回せる生産能力が減ります。

マイクロンは、HBMの出荷量の伸びが2028年まで普通のDRAMを上回ると見ています。DRAM全体の需給の締まりは、HBMの増産とも結びついています。製造では、チップを薄く削る研削装置や、積み重ねた後の検査装置など、日本の装置会社の出番も多くあります。

今後の注目点

• SKハイニックスの10〜12月期決算。HBM4がHBM3Eを上回るという見通しどおりになるか。
• マイクロンの9〜11月期決算。HBMの売上の伸びと価格の説明。
• HBM4Eなど次の世代の量産の時期。