全球首款HBM4控制器IP，Rambus是如何炼成的？

对于内存行业来说，HBM已是万众瞩目的焦点。

摩根士丹利（Morgan Stanley）发布分析报告显示，得益于人工智能（AI）产业蓬勃发展，HBM和DDR5等高端存储器市场显示出强劲增长势头，预计明年全球半导体销售额将实现14%的显著跃升。

今日，业界领先的芯片和半导体IP供应商Rambus宣布推出业界首款HBM4内存控制器IP。这一全新解决方案支持HBM4设备的高级功能集， 使设计人员能够应对下一代AI加速器和图形处理器（GPU）对内存带宽所提出的苛刻需求。

HBM 4 ，有多牛？

根据 JEDEC 的说法，HBM4 旨在提高数据处理速度，同时保留更高的带宽、更低的功耗和更大的单个芯片或堆栈容量等关键特性，这些特性对于需要高效管理大型数据集和复杂计算的应用（如生成式人工智能、高性能计算、高端显卡和服务器）来说至关重要。

根据 JEDEC 的初步规格，与 HBM3 相比，HBM4 预计 “每个堆栈的通道数翻倍”，这表明利用率更高，从而显著提升性能。另外值得注意的是，为了支持设备兼容性，新标准确保单个控制器可同时支持 HBM3 和 HBM4。

JEDEC 指出，HBM4 将指定 24Gb和32 Gb层，支持从4 hi到16 hi的 TSV 堆叠。该委员会已初步同意最高 6.4 Gbps的速度，并正在讨论更高的频率。

Rambus HBM4控制器

Rambus HBM4控制器支持新一代HBM内存部署，适用于尖端AI加速器、图形和HPC应用。HBM4控制器支持6.4 Gbps的JEDEC规范。Rambus HBM4控制器IP可与第三方或客户的PHY解决方案搭配使用，共同构建出完整的HBM4内存子系统。Rambus HBM4控制器IP是Rambus领先的数字控制器解决方案组合中的最新产品。该控制器现已开放授权，早期设计客户可立即申请。

Rambus高级副总裁兼半导体IP部门总经理Matt Jones表示：“随着大语言模型（LLMs）的参数量已跨越万亿大关，并持续呈现增长态势，在此背景下，突破内存带宽与容量的固有瓶颈，对于满足AI在训练和推理过程中对实时性能的迫切需求，显得尤为关键。作为引领AI 2.0时代的半导体IP供应商，我们即将推出业界首款HBM4控制器IP解决方案，帮助客户在其最先进的处理器与加速器中实现性能的突破式提升。”

Rambus是如何炼成的？

Rambus公司是全球仅有的三家内存接口芯片供应商之一，另外两家分别是澜起科技和瑞萨（原 IDT），主要产品包括内存接口芯片、内存接口 IP 及安全 IP 方案。

凭借30多年先进的半导体研发经验，Rambus成为高性能内存子系统解决方案的先驱，为数据密集型系统解决内存与数据处理之间的瓶颈问题。

对于HBM而言，Rambus并不陌生，早于2016年其就入局了HBM市场。目前，Rambus能够提供业界领先的HBM3E内存控制器，此外还能够提供行业内最高传输速率的HBM2E内存控制器，可达到4 Gbps。

Rambus有基于一百多项HBM成功设计案例，确保芯片一次流片成功。这其中Rambus能够提供的帮助分为三部分。

第一，控制器测试平台方面。控制器测试平台随内存控制器交付一起提供，执行特定控制器和PHY的广泛测试序列。可以使用测试平台执行，包括控制器代码库的完全回归测试、每个客户交付的完全回归测试和使用基于功能覆盖率的验证计划确保完整性。

第二，验证IP方面。Rambus与Avery Design Systems（现为西门子旗下公司）长期合作，能够提供支持的BFMs包括内存模块BFM（活动和监控模式）、主机内存控制器BFM、PHY BFM（活动和监控模式）。

第三，物理层（PHY） 支持方面。Rambus 支持各种第三方PHY，控制器可与Rambus通用 PHY模型一起即刻交付，并且提供对控制器和控制器/PHY集成的全面支持。

无论是云端，边缘，或手中的互联设备，这些实时且沉浸式的应用均依赖于数据的吞吐率和完整性。Rambus的产品和创新提供了更大的带宽和容量以及更高的安全性，以满足全球的数据需求并驱动着前所未有的用户体验。