KAIST는 고대역폭 메모리(High-Bandwidth Memory, HBM) 기술의 미래를 다룬 371페이지 분량의 포괄적인 논문을 발표하였으며, 2038년까지 HBM4에서 HBM8로의 발전을 예측하고 있습니다. 이 로드맵은 패키징 및 메모리 중심 아키텍처의 혁신에 힘입어 대역폭, 용량, I/O 폭 및 열 관리의 상당한 증가를 나타냅니다.
스택당 용량은 HBM4의 288GB에서 HBM8의 5,120GB에서 6,144GB로 급격히 증가할 것으로 예상됩니다. 전력 소비도 증가할 것으로 보이며, HBM4는 스택당 75W를 필요로 하고 HBM8은 180W로 예상됩니다. 대역폭은 2026년 2TB/s에서 2038년까지 64TB/s로 성장할 것으로 보이며, 데이터 전송 속도는 8GT/s에서 32GT/s로 증가할 것입니다. I/O 폭은 HBM3E의 1,024비트에서 HBM8의 인상적인 16,384비트로 확장될 것입니다.
HBM4E는 특정 애플리케이션에 대한 맞춤형 기능을 도입할 것이며, 2029년에 출시될 HBM5는 I/O 수를 4,096로 두 배 늘려 4TB/s의 대역폭과 스택당 80GB의 용량을 달성할 것으로 예상되며, 전력 요구량은 100W로 증가할 것입니다. 2032년으로 예상되는 HBM6는 8TB/s의 대역폭과 120GB의 용량으로 성능을 더욱 향상시키며, 직접 결합 기술을 채택할 것입니다.
HBM7과 HBM8은 한층 더 발전하여 HBM8은 32GT/s와 64TB/s의 대역폭을 달성하고, 용량은 240GB에 이를 것입니다. 이러한 세대는 NAND 인터페이스를 통합하여 CPU나 GPU의 개입을 줄이면서 효율적인 데이터 이동을 가능하게 하며, 스택당 180W의 높은 전력 비용이 수반됩니다. AI는 이러한 고급 메모리 아키텍처에서 열 및 전력 관리를 최적화하는 데 중요한 역할을 할 것입니다.
이 로드맵은 추측에 기반한 것이며, 상업적 계획이 아닌 현재 연구의 방향성을 반영하고 있다는 점에 유의해야 합니다. 다른 연구 기관들도 유사한 예측을 하고 있어 반도체 기술 발전을 위한 협력적 노력이 이루어지고 있음을 나타냅니다.
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