結論：HBM（High Bandwidth Memory）はDRAMチップをTSV（シリコン貫通電極）で垂直積層した広帯域幅メモリ。AI/GPUアクセラレータのメモリ帯域ボトルネックを解消する技術として急成長しており、SK Hynix・Samsung・Micronが市場を争う最重要コンポーネントだ。
HBMとは何か
HBM（High Bandwidth Memory）は複数枚のDRAMダイをTSV（Through Silicon Via：シリコン貫通電極）で垂直に積み重ね、広い並列バスで接続した高帯域幅メモリだ。標準DDR5の帯域幅が約60GB/sなのに対し、HBM3Eは1スタックあたり約1TB/sの帯域幅を実現する。NVIDIAのA100/H100/H200・AMDのMI300XなどのAIアクセラレータに搭載され、大規模言語モデル（LLM）の推論・学習に不可欠な存在となっている。
HBMの構造と製造
HBMはDRAMダイ（4〜16枚）をTSVで積層し、底部にベースダイ（ロジックダイ）を配置した構造だ。積層したHBMスタックはロジックチップ（GPU等）と並べてシリコンインターポーザー上に実装する2.5D構造（CoWoS等）が一般的だ。ウェーハボンディング技術のうちTCB（Thermal Compression Bonding）でダイを積層し、電解めっきでTSVにCuを充填する。積層数の増加とTSVの微細化がHBMの世代進化を牽引している。
HBMの世代進化
HBMはHBM（2013年）→HBM2（2016年）→HBM2E→HBM3→HBM3E（2024年）と世代を重ね、帯域幅・容量・消費電力効率を向上させてきた。HBM3Eは1スタック24GBまで対応し、NVIDIAのH200はHBM3E 6スタック（141GB）を搭載する。次世代HBM4ではベースダイに高度なロジック機能を統合する「Near Memory Computing」への展開も議論されている。
投資・M&A視点
HBM市場はSK Hynixが約50%超のシェアでトップ、Samsung・Micronが続く完全寡占市場だ。AI需要急拡大でHBMの供給逼迫が続き、SK HynixはNVIDIAの最優先サプライヤーとして株価が急騰した。HBM製造には通常DRAMより2〜3倍の工程数と特殊製造装置が必要なため、Samsungでも歩留まり改善に苦しんだ経緯がある。HBMの需給動向は半導体業界全体のAI投資サイクルを読む重要指標となっている。
👉 関連記事：
🏢 お問い合わせ：テックメディックス総研株式会社
コメント