为什么hbm2不可以高频 为什么HBM2无法实现高频率？

为什么HBM2不可以高频

在现今的电子行业中，HBM2（High Bandwidth Memory）已成为了高端GPU和CPU的标准内存选择，其高带宽和低功耗对于计算密集型应用非常受欢迎。尽管HBM2在数据传输速度和功耗方面有很多优点，但其也有一个明显的缺陷，那就是它不能高频运行。下面我们将详细探讨为什么HBM2不能高频运行。

1、尺寸和成本造成固有限制

HBM2的最大特点就是规格小巧，其内存芯片体积小，可以堆叠。但这也造成了HBM2无法运行在过高的频率上。与之不同的是，DDR4和GDDR5等标准内存并没有像HBM2这样要求尺寸更小。较大的内存芯片使得DDR4和GDDR5有更多的功率预算和热量抗性，能够高频运行。

此外，由于成本问题，HBM2内存用到的原材料和为了减少尺寸所辅以的零件，都会受到金融和业务的限制。

2、供电限制

供电和散热是固态存储器模块各方面中最关键的因素之一。HBM2内存的每一个存储块都需要供电并采用标准PAM4，即脉冲幅度调制技术，稳定运行会消耗大量的电能。HBM2的高内存堆叠数量和更高的频率提高了芯片功耗密度，同时在某些情况下加剧了热压力。这可能导致芯片过热，进而引起意外重启和数据丢失。

3、时序限制

尽管HBM2内存有非常低的时延，但其刷新和数据随机存取增加了芯片时序方面的限制。内存时序是指在内存总线和主处理器之间进行数据传输的时序，其主要由存储子系统中内存和内存控制器芯片的特定微控制器和微调其中的时序相关参数来控制。

因此，内存子系统中各微控制器的协调负责整个内存子系统的正常运行，如果设置不当或者时序不协调，可能导致稳定性问题，甚至设备崩溃。

4、信号完整性限制

信号完整性是指该信号的起始位置、方向、结束位置和反馈等是可确定的。信号质量具有很大的影响，其与PCB布局和电缆选择密切相关。完整性的损失会对系统数据完整性产生影响，进而导致系统失败。信号完整性受到许多复杂因素的影响，如信号频率、波形、响应时间、布线长度、信号交错和电压变化等。

事实上，HBM2内存的高速运行所引起的电压环境变化也会极大地影响信号完整性。因此，HBM2内存的信号完整性管理对于它的正常运行必不可少。

结束语

总之，在设计HBM2时，制造商必须考虑多种因素，包括体积、成本、信号完整性和电源等，才能保证其在可操作的范围内正常工作。为保证HBM2正常、可靠的工作，其频率必须根据其固有限制而定。如果频率过高，可能会造成绝大部分硬件限制挑战，这对技术团队和消费者都是不希望出现的事情。