サムスン、AIアクセラレータに直接メモリを積層するzHBMプロトタイプを発表

Samsung、AIアクセラレータに直接メモリを積層するzHBMプロトタイプを発表

［画像: Samsung ElectronicsのDRAM開発担当副社長、Kim Kyung-ryun氏がzHBMを紹介。 (出典: Samsung Electronics)］

Samsung ElectronicsのDRAM開発担当副社長、Kim Kyung-ryun氏がzHBMを紹介。 (出典: Samsung Electronics)

Samsung Electronicsは、人工知能（AI）市場で急速に成長している分野での地位を強化するため、z軸ハイバンド幅メモリ（zHBM）やzNAND-Oを含む次世代3Dメモリ技術を発表しました。

Samsungは8月5日、カリフォルニアで開催されたFuture of Memory and Storage（FMS）2026カンファレンスで、zHBMとzNAND-Oのモックアップを初めて披露しました。現地時間8月4日の基調講演では、zHBM、zNAND-O、その他の先進メモリ技術の使用を通じて、高性能コンピューティング（HPC）およびAIシステムにおけるパフォーマンスと電力効率の最大化に向けたビジョンも概説しました。

zHBMは新アーキテクチャにより最大8倍のパフォーマンスを提供

［画像: zHBMモックアップ。 (出典: Samsung Electronics)］

zHBMモックアップ。 (出典: Samsung Electronics)

zHBMは、AIアクセラレータ、またはxPUの上にHBMをz軸方向に垂直に積層する次世代アーキテクチャです。この設計は、メモリとAIプロセッサ間のデータ移動距離を最小限に抑え、帯域幅と電力効率を向上させながら、大規模AIモデルのトレーニングと推論に必要な超高速データ処理をサポートします。

従来のアーキテクチャでは、HBMはAIアクセラレータの周囲に配置されていました。Samsungによると、このアプローチは次世代HPCおよびAIインフラストラクチャのパフォーマンス要件を満たす上で限界に直面しています。

同社によると、zHBMは第8世代ハイバンド幅メモリ（HBM5）と比較して最大8倍のデータ処理性能を提供し、ワットあたり性能を3倍向上させることができます。熱抵抗は半分以下に低減され、システム安定性とエネルギー効率の両方が向上します。

SamsungはzHBMをカスタマイズ可能な3Dメモリ製品ファミリーとして説明しています。このアーキテクチャにより、顧客はメモリとAIアクセラレータの間に配置された中間層に半導体IP（知的財産）ブロックを追加できます。これらのブロックは、メモリ容量を拡張したり、特定のワークロードに合わせてアクセラレータのパフォーマンスを最適化したりするために調整できます。

同社は、顧客と緊密に連携し、AIプロセッサとメモリシステムを共同で最適化し、zHBMのパフォーマンスポテンシャルを最大化する計画であると述べています。

Samsung、HBMライクなzNAND-Oと400層超のV10 BV-NANDを発表

［画像: zNAND-Oモックアップ。 (出典: Samsung Electronics)］

zNAND-Oモックアップ。 (出典: Samsung Electronics)

Samsungはまた、現在開発中の次世代高性能NANDフラッシュファミリーであるzNAND-Oを発表しました。この技術は、Samsungの垂直V-NAND積層アーキテクチャとThrough-Silicon Via（TSV）技術を組み合わせています。TSVは、HBMで垂直に積層されたDRAMダイを電気的および物理的に接続するために使用されます。SamsungのzNAND-Oは、SK HynixとSandiskが開発中のHigh Bandwidth Flash（HBF）と同様の構造を採用しています。

zNAND-Oの「O」は、オンデバイスAIアプリケーションを指します。Samsungは、高いスペース効率、増加した読み取り帯域幅、および高速な応答時間を提供するように設計された4層および8層の3DパッケージV-NAND構成を実演しました。同社は、この技術が大量のデータをリアルタイムで処理する必要がある環境に適していると述べています。

基調講演中、Samsungは400層を超えるV10 Bonding Vertical（BV）-NAND技術も発表しました。この次世代NANDアーキテクチャは、パフォーマンスと電力効率の両方を向上させます。展示されたzNAND-Oモックアップは、V10 NANDプラットフォームを使用して構築されました。

BV-NANDは、NANDセルアレイと周辺回路を別々のウェーハに分離してから、それらを垂直にボンディングします。このプロセスは、複数のウェーハの3次元統合を可能にする高度なウェーハボンディング技術を利用しています。

Samsungはさらに、V-NANDセルが3つの別々のスタックで製造され、その後垂直に相互接続される3スタックアーキテクチャとこのアプローチを組み合わせています。同社によると、メモリ密度は以前のV9世代と比較して約58％向上し、同じフットプリント内でより大きなストレージ容量を可能にします。読み取り、書き込み、および入出力パフォーマンスも向上しました。

HBM4E、HBM5、およびProcessing-in-Memory技術も展示

［画像: FMS 2026でのSamsung Electronicsの展示ブース。 (出典: Samsung Electronics)］

FMS 2026でのSamsung Electronicsの展示ブース。 (出典: Samsung Electronics)

Samsungの展示エリアでは、DRAMおよびNAND技術にわたる30以上のメモリ製品が展示されました。ハイライトには、HBM4Eをベースにした次世代AIコンピューティングプラットフォーム、ウェーハサンプル、およびHeat Path Block（HPB）技術を組み込んだHBM5モックアップが含まれていました。HPBは、HBMコアダイの側面に沿って垂直熱放散チャネルを追加して、熱管理を改善します。

同社はまた、低電力LPDDR5X DRAMとProcessing-in-Memory（PIM）機能を組み合わせたLPDDR5X-PIMも展示しました。Samsungはこの製品を、より効率的なデータ移動と電力効率の向上を可能にする、同社初の実装であると説明しています。

AIワークロードに最適化されたストレージ製品も展示され、PM1763とBM1773が含まれていました。PM1763は、高速読み取りと効率的なデータ処理のために設計されたSamsungの次世代エンタープライズソリッドステートドライブ（SSD）です。BM1773は、大規模AIトレーニングデータセットのサポートを目的とした超大容量エンタープライズSSDです。

Samsungは、メモリ、ロジック半導体、ファウンドリサービス、およびパッケージングを網羅するワンストップソリューションを提供する、世界で唯一の統合デバイスメーカー（IDM）であり続けることを強調しました。

「製品設計段階から量産まで統合サービスを提供でき、顧客の開発サイクルを短縮しながら、パフォーマンスと電力効率を最適化するのに役立ちます」と同社は述べています。「これにより、顧客の要件に合わせたカスタマイズされたAI半導体ソリューションが可能になります。」