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HBM4とHBM3Eの違いとは?帯域・構造・ベースダイの変化と関連銘柄(Micron・製造装置)をわかりやすく解説

AI 向け GPU の性能はメモリ帯域に縛られており、その主役が HBM(高帯域メモリ)です。2024〜25年の主力 HBM3E から、2026年に量産が始まった HBM4 へ世代が変わると、帯域が倍近くになるだけでなく、「誰が作るか」の構造も変わります。Micron(MU) をはじめとする関連銘柄の読み方に直結する違いを整理します。

一覧表:HBM3EとHBM4の違い

項目HBM3EHBM4
インターフェース幅1024 bit2048 bit(倍増)
ピンあたり速度約 9.6 Gb/sJEDEC 標準 8 Gb/s(各社品は 11 Gb/s 超も)
1スタックの帯域約 1.2 TB/s約 2.0〜2.8 TB/s 超
積層数8〜12段12〜16段
ベースダイ(最下層)DRAM プロセスロジック(ファウンドリ)プロセス
主な採用 GPUNVIDIA Blackwell 世代などNVIDIA Rubin 世代など(2026年〜)
量産開始2024年2026年前半

数値は JEDEC 規格と各社公表値の範囲。製品・世代によって異なります。

最大の違い①:インターフェース幅が2倍

HBM は DRAM を縦に積み、GPU の隣に置いて広い「道路」でデータを流す仕組みです(DRAMとHBMの違い)。HBM3E までは1スタックあたり 1024 本の信号線でしたが、HBM4 では 2048 本に倍増しました。1本あたりの速度を上げ続けるより、本数を増やしたほうが消費電力あたりの帯域を稼げるためです。結果として1スタックの帯域は約 1.2 TB/s から 2 TB/s 超へ伸び、GPU 1個あたりでは 10 TB/s 級に達します。

最大の違い②:ベースダイがロジック化する

HBM の最下層「ベースダイ」は、上に積んだ DRAM と GPU の間で信号を捌く役割です。HBM3E まではメモリメーカーが DRAM プロセスで作っていましたが、HBM4 ではロジック半導体のプロセス(ファウンドリ製)に置き換わります。これにより制御回路や一部の演算をベースダイに載せられるようになり、HBM が「規格品」から顧客ごとにカスタムできるプラットフォームへ近づきます。投資の文脈では、メモリメーカーだけで完結していた HBM の製造にファウンドリ(TSMC 等)が関与するようになる、という構造変化です。

供給の構図:作れるのは3社

HBM を量産できるのは SK hynix・Samsung(いずれも韓国)・Micron の3社で、HBM4 も同じ顔ぶれです。報道ベースでは2026年分の供給は主要顧客にほぼ売り切れており、価格交渉力はメモリ側に傾いています。ただし シクリカルな業界でもあり、各社が積層工程に巨額の設備投資を続けていることは、需要が一巡したときの下振れ要因にもなります(メモリ市況のサイクル)。

投資家の視点:直接・間接の関連銘柄

  • メモリ:米国上場では Micron(MU) が唯一の HBM メーカー。HBM の売上比率と利益率が業績の焦点で、判定ページで PER・PSR の過去レンジと照らせます。
  • 製造装置:積層に必要な TSV(シリコン貫通電極)の穴あけ・成膜を担う Lam Research(LRCX)Applied Materials(AMAT)、検査の KLA(KLAC)。積層数が増えるほど工程が増えます。
  • テスト:積層後の不良は高コストのため、テスト需要が増えます(Teradyne(TER) など)。
  • GPU 側NVIDIA(NVDA) の Rubin 世代が HBM4 の最大の需要先です。
HBM4 で「ベースダイがロジック化」する分、ファウンドリ側の取り分が増える一方、メモリ各社は差別化の余地(カスタム HBM)を得る、という両面があります。

その次:HBM4Eと「カスタムHBM」

HBM4 の後継 HBM4E では、ベースダイのカスタム化がさらに進み、顧客(GPU メーカーやハイパースケーラー)ごとに仕様の異なる HBM が主流になるとみられています。汎用の DRAM から「顧客専用の部品」に近づくほど、メモリ市況の波から独立しやすくなる可能性がある一方、特定顧客への依存度は上がります。AIメモリ(HBM)の2026年展望もあわせてどうぞ。

よくある質問

HBM4はHBM3Eの何倍速いのですか?
1スタックあたりの帯域でおよそ1.7〜2倍以上です。インターフェース幅が 1024 bit から 2048 bit に倍増したのが主因で、ピンあたりの速度は必ずしも上がっていません。
HBM4を作れる米国企業はどこですか?
メモリメーカーとしては Micron(MU)が唯一です。SK hynix と Samsung は韓国企業で、米国株の対象外です。製造装置(Lam Research・Applied Materials・KLA)やテスト(Teradyne)は間接的に関わります。
ベースダイがロジック化すると何が変わりますか?
HBM の最下層をファウンドリ(TSMC 等)のロジックプロセスで作るようになり、制御回路や演算を載せて顧客ごとにカスタムできるようになります。製造にファウンドリが関与する構造変化でもあります。

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