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GDDR6 / GDDR6X / GDDR7 / HBM3 / HBM4 とは 2026年版：GPU メモリ世代の違いがローカルLLMとゲーミングをどう変えるか

GPU の VRAM に使われるメモリ世代 GDDR6 / GDDR6X / GDDR7 / HBM3 / HBM4 の違いを、ピン速度・帯域幅・チップ容量・消費電力・コストの5軸で比較解説。RTX 5090 が採用した GDDR7、RTX 40 系の GDDR6X、H100 / B200 / MI325X の HBM3 / HBM3e / HBM4 がローカルLLM の tok/sec とゲーミングのフレームレートをどう左右するか、2026年版で整理します。

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GDDR6 / GDDR6X / GDDR7 / HBM3 / HBM4 GPU メモリ世代の違い 2026:ピン速度・帯域・容量・採用GPUを5軸で比較

結論：GDDR と HBM はそもそも別物の規格群です。GDDR はピン速度を上げて帯域を稼ぐコンシューマ向け（GDDR7 で 28〜32 Gbps × 384〜512-bit ＝ 最大 1.8 TB/s）、HBM はバス幅を 32 倍に広げて GPU 横に積むデータセンター向け（HBM3e で 9.6 Gbps × 8192-bit ＝ 1スタック 1.2 TB/s、8スタックで 8 TB/s）。ローカルLLM 個人用途では GDDR7 を載せた RTX 50 系か Apple Silicon の Unified Memory が現実解で、HBM 機は事実上クラウド経由になります。

VRAM 容量だけ見て「24GB か 32GB か」で GPU を選ぶと、世代の壁を見落とします。実際は「同じ 24GB の VRAM」でも、GDDR6（H100 PCIe 旧世代の話ではなく、たとえば RTX 4090 の GDDR6X 24GB）と RTX 5090 の GDDR7 32GB では帯域が約 1.78 倍違い、ローカルLLM の tok/sec がそのまま 1.78 倍程度に差が出ます。この記事では、GPU メモリ世代を物理仕様から整理し、2026年6月時点で何を選べるか・何を選べないかを並べます。

GPU メモリ世代の早見表（2026年6月時点）

規格ピン速度変調1チップ容量主な採用 GPU用途
GDDR614〜16 GbpsNRZ2 GBRTX 30 系一部・RX 7600・RX 9060 系の一部エントリー〜ミドル
GDDR6X18〜23 GbpsPAM42 GBRTX 4090 / 4080 / 4070 Ti SUPERハイエンド前世代
GDDR728〜32 Gbps（一部 36 Gbps）PAM32 GB / 3 GBRTX 5090 / 5080 / 5070 Ti / 5070 / RTX PRO 6000 Blackwell現行ハイエンド
HBM36.4 GbpsNRZ12-Hi で 24 GB/stackH100 SXM / MI300Xデータセンター AI
HBM3e9.2〜9.6 GbpsNRZ12-Hi で 36 GB/stackH200 / B200 / MI325X / B300現行 AI 主力
HBM46.4 Gbps（×2048-bit）NRZ12-Hi/16-Hi で 36〜64 GB/stackRubin / MI400 系（2026末〜2027量産）次世代 AI

「ピン速度」と「バス幅」のどちらで帯域を稼ぐかが GDDR と HBM の根本的な設計思想の違いです。次の節で詳しく見ていきます。

GDDR 系：ピン速度で殴る設計

GDDR は「グラフィックス用 DDR」の名の通り、コンシューマ GPU 向けに進化してきたメモリです。1チップあたりのバス幅は 32-bit と狭い代わりに、ピン速度を世代ごとに上げて帯域を稼ぎます。

GDDR6（14〜16 Gbps）

2018年量産開始。NRZ（Non-Return-to-Zero、いわゆる 0/1 の2値）変調で 14〜16 Gbps を実現しました。RTX 30 系・RX 7000 系の中下位グレード、最新の RX 9060 系一部にも継続採用されています。1チップ容量は 2 GB（16 Gb）が中心で、12 GB / 16 GB 構成のミドルレンジを支えます。

GDDR6X（18〜23 Gbps、Micron 独占）

NVIDIA と Micron が共同開発した PAM4（4値変調、0/1/2/3 を1サイクルで送る）採用版。1サイクルで 2 bit を運べるので、同じシンボルレートでも実効ピン速度が 1.5 倍になります。RTX 4090 が 21 Gbps × 384-bit ＝ 1,008 GB/s、RTX 4080 SUPER が 23 Gbps × 256-bit ＝ 736 GB/s を実現しました。

ただし PAM4 は信号レベルが 4 段階に分かれる分ノイズマージンが小さく、消費電力と発熱が GDDR6 比で大きく増えます。Micron 独占供給だったため価格と供給リスクも GDDR6 比で高く、これが GDDR7 で別路線に切り替わる動機になりました。

GDDR7（28〜32 Gbps、3社供給）

2024年末〜2025年初頭から量産開始。Samsung・SK hynix・Micron の 3社が供給する世代です。**変調方式は PAM3（3値、-1/0/+1 を1サイクルで送る）に「戻した」**のが最大の特徴で、PAM4 のような4段階区別の難しさを避けつつ、信号品質を底上げして高クロック化を実現しました。

ピン速度はモデル差があり、2026年6月時点では:

  • RTX 5090（512-bit、32 GB、GDDR7 28 Gbps） → 帯域 1,792 GB/s
  • RTX 5080（256-bit、16 GB、GDDR7 30 Gbps） → 帯域 960 GB/s
  • RTX 5070 Ti（256-bit、16 GB、GDDR7 28 Gbps） → 帯域 896 GB/s
  • RTX 5070（192-bit、12 GB、GDDR7 28 Gbps） → 帯域 672 GB/s

SK hynix・Samsung・Micron はすでに ISSCC 2026 で 24 Gb（3 GB）チップを 32〜48 Gbps で動かすデモを発表しており、2026年後半〜2027年にかけて Super リフレッシュや RTX 60 系で 32〜36 Gbps 製品が見えてきます。

GDDR7 が効くゲーミングの場面

GDDR7 の帯域増は、4K / 8K 高解像度・パストレーシング・DLSS 4 マルチフレーム生成のような VRAM テクスチャ転送が増える場面で効きます。1080p や 1440p の従来描画では GPU 演算側が先に詰まるため、GDDR6X → GDDR7 の差は出にくいです。逆に 4K レイトレーシング + DLSS 4 を組み合わせると、BVH 構造のロード・テクスチャストリーミングで帯域差がそのまま fps 差になって現れます。

ローカルLLM 用途では帯域差が tok/sec に直結します。RTX 5090 の 1,792 GB/s は、Llama 3.1 8B Q4_K_M（約 5 GB）なら理論上限で約 358 tok/sec、Llama 3.3 70B Q4_K_M（約 42 GB）で約 42 tok/sec を出せる計算です（実効はその 60〜80%）。詳しくは メモリ帯域幅(GB/s)がローカルLLMの tok/sec を決める仕組み を参照してください。

HBM 系：バス幅で殴る設計

HBM（High Bandwidth Memory）はまったく違うアプローチです。1スタックあたり 1024-bit という極端に広いバス幅を、GPU ダイのすぐ横にシリコンインターポーザ経由で接続します。配線距離が極端に短いので、ピン速度を上げなくても帯域を稼げます。

代わりに製造コストが GDDR の数倍〜10倍以上に跳ね上がり、消費者向け GPU には載せられません。データセンター AI 専用です。

HBM3（6.4 Gbps、1024-bit/stack）

2022年量産開始。H100 SXM 80GB は HBM3 5スタック（各 16 GB）で帯域 3,000 GB/s、AMD Instinct MI300X 192GB は HBM3 8スタック（各 24 GB、12-Hi）で帯域 5,300 GB/s。1スタックあたりの帯域は 800〜900 GB/s で、GDDR7 1チップ（4 GB/s 程度）の 200 倍以上になります。

HBM3e（9.2〜9.6 Gbps、12-Hi で 36 GB/stack）

2024〜2025年量産。ピン速度を 9.2〜9.6 Gbps まで引き上げ、12-Hi（12層積層）で 36 GB/stack を実現しました。2026年6月時点の主力 AI アクセラレータの大半が HBM3e を採用しています:

  • NVIDIA H200（141 GB、HBM3e 6スタック） → 帯域 4.8 TB/s
  • NVIDIA B200（192 GB、HBM3e 8スタック） → 帯域 8 TB/s
  • NVIDIA B300（288 GB、HBM3e 12-Hi 8スタック） → 帯域 8 TB/s 級
  • AMD MI325X（256 GB、HBM3e 8スタック） → 帯域 6 TB/s
  • AMD MI355X（288 GB、HBM3e 8スタック） → 帯域 8 TB/s 級

B200 の 8 TB/s は RTX 5090（1,792 GB/s）の約 4.5 倍。クラウド推論サービスが高い tok/sec を出せる物理的な理由はここにあります。

HBM4（6.4 Gbps × 2048-bit、2026末〜2027量産）

HBM4 は「ピン速度は HBM3 と同じ 6.4 Gbps 程度のまま、バス幅を 1024-bit → 2048-bit に倍化する」方向で帯域を稼ぎます。1スタックで実効 2 TB/s 級、16-Hi 積層で 64 GB/stack を狙います。

JEDEC は 2025年に HBM4 仕様を確定済み。NVIDIA Rubin 世代、AMD MI400 系で 2026年末〜2027年の搭載が見込まれます。

HBM4E（16 Gbps、SK hynix 2026年6月サンプル出荷開始）

SK hynix は 2026年6月18日、12スタック HBM4E のサンプル出荷を主要顧客に開始したと発表しました。ピン速度を 16 Gbps まで引き上げ、消費電力効率も前世代比 20% 改善とされています。HBM4E はバス幅 2048-bit × 16 Gbps ＝ 1スタック 4 TB/s 級が視野に入ります。

これらは Rubin / MI400 の後継世代（2027〜2028年）に搭載される想定で、現時点ではロードマップ上の存在です。

帯域差がローカルLLM の tok/sec をどう変えるか

1トークン生成するたびにモデルの全重みをメモリから読み出すため、ローカルLLM の tok/sec の理論上限は「メモリ帯域 ÷ モデルサイズ」で決まります（実効はその 60〜80%）。

GPUVRAM 構成帯域Llama 3.3 70B Q4_K_M（約 42 GB）理論 tok/sec
RTX 4090GDDR6X 24 GB1,008 GB/s（単機では 70B Q4 が載らない）
RTX 5090GDDR7 32 GB1,792 GB/s約 42 tok/sec（実効 25〜34）
RTX PRO 6000 BlackwellGDDR7 96 GB1,792 GB/s約 42 tok/sec（実効 25〜34）
H100 SXMHBM3 80 GB3,000 GB/s約 71 tok/sec（実効 43〜57）
H200HBM3e 141 GB4,800 GB/s約 114 tok/sec（実効 68〜91）
B200HBM3e 192 GB8,000 GB/s約 190 tok/sec（実効 114〜152）
MI325XHBM3e 256 GB6,000 GB/s約 142 tok/sec（実効 85〜114）

ここで分かるのは:

  1. VRAM 容量が同じでも帯域で 4 倍以上差が出る：RTX PRO 6000 Blackwell（96 GB）と B200（192 GB）は容量は近いが帯域は約 4.5 倍違い、tok/sec も比例して差が出る
  2. 70B Q4_K_M が一発で載るかどうかが境界：RTX 5090 の 32 GB はギリギリ載らないので 4090 同様に量子化を強める（Q3_K_M）か CPU オフロードが必要、RTX PRO 6000 Blackwell 96 GB なら余裕、HBM 機なら BF16 / FP8 でも余裕
  3. HBM 帯域は消費者には届かない：B200 を新品で買うと数千万円、中古市場でも H100 80GB が 200〜400万円。コンシューマ範囲では GDDR7 が事実上の上限

詳しくは 70B 以上のローカルLLM が必要な GPU ベンチマーク で実機計測値を確認できます。

FP4 / FP8 量子化と帯域効率

GDDR7 の物理帯域はそのままでも、Blackwell 世代から導入された FP4 / NVFP4 / MXFP4 量子化を使うと、モデルサイズを 1/2 〜 1/4 に圧縮できるため、見かけ上の tok/sec が 2〜4 倍に伸びます。RTX 5090 の 1,792 GB/s は、FP8 70B（約 70 GB は載らないが、もし載れば理論 25 tok/sec）よりも、NVFP4 70B（約 18 GB、理論 100 tok/sec）のほうが理論上 4 倍速い計算です。

つまり「物理帯域を上げる」と「データ型を縮める」は同じ方向に効き、GDDR7 + NVFP4 の組み合わせは HBM3e + FP8 に近い実効 tok/sec を出せる場面が増えてきました。詳細は NVFP4 / MXFP4 / FP8 とは Blackwell の新量子化形式 を参照。

どのメモリ世代を選ぶべきか（用途別）

ゲーミング主体（4K 144Hz まで）

GDDR6 / GDDR6X / GDDR7 のどれでも実用上ほぼ困りません。1440p / 4K 144Hz までなら GPU 演算側がボトルネックになるので、メモリ世代より GPU グレード（5070 vs 5080 vs 5090）のほうが効きます。

ゲーミング主体（4K 240Hz / 8K / パストレ + DLSS 4）

GDDR7 必須。具体的には RTX 5080（GDDR7 30 Gbps、960 GB/s）以上。VRAM 容量 16 GB を超えるテクスチャストリーミングと BVH 構造のロードで帯域差が fps に直結します。

ローカルLLM 30B 以下（量子化）

GDDR6X / GDDR7 のどちらでも可。VRAM 容量 16 GB が分水嶺で、それを超えるなら RTX 4080 SUPER 以上 / RTX 5070 Ti 以上が現実的。帯域は 700 GB/s 以上あれば 30B Q4 が 20 tok/sec 以上で動きます。

ローカルLLM 70B 量子化

GDDR7 32 GB 以上が必須。具体的には RTX 5090（32 GB / 1,792 GB/s）か Apple Mac Studio M3 Ultra / M4 Max の Unified Memory 128 GB 以上。70B Q4 が一発で載るかどうかが境界で、載らないと CPU オフロードで速度が 1/10 に落ちます。

ローカルLLM 100B 以上 / フルプレシジョン本番運用

HBM 機（H100 / H200 / B200 / MI300X / MI325X）が必要ですが、個人ユーザーの予算では届きません。クラウド（CoreWeave / Lambda / Vast.ai / RunPod）か自宅サーバなら RTX PRO 6000 Blackwell 96 GB を 2〜4枚束ねる構成が現実的な上限です。

価格帯の現実

参考として、2026年6月時点の概算価格を並べると:

製品推定価格（新品）帯域
RTX 5070（12 GB GDDR7）9〜11万円672 GB/s
RTX 5070 Ti（16 GB GDDR7）13〜16万円896 GB/s
RTX 5080（16 GB GDDR7）19〜23万円960 GB/s
RTX 5090（32 GB GDDR7）38〜48万円1,792 GB/s
RTX PRO 6000 Blackwell（96 GB GDDR7）130〜160万円1,792 GB/s
H100 80GB（HBM3、中古）200〜400万円3,000 GB/s
B200（HBM3e 192 GB）数千万円（リスト価格、個人購入経路ほぼ無し）8 TB/s

「VRAM 容量 / 帯域 / 価格」の三角関係は、コンシューマ最上位の RTX PRO 6000 Blackwell でも HBM 機の 1/5 〜 1/10 の帯域に収まります。HBM 機が必要な用途は、コンシューマ価格帯では物理的に届かないと割り切る必要があります。

まとめ：選ぶときに見るべき3つの数字

  1. ピン速度 × バス幅 ＝ 帯域（GB/s）：これが tok/sec とテクスチャ転送速度を決める
  2. チップ容量 × 搭載数 ＝ VRAM 容量（GB）：これがモデルやテクスチャが「載るか載らないか」を決める
  3. 世代（規格名）：GDDR6 / 6X / 7 の差は同一カードでは選べないが、買い替え時に確実に効く

VRAM 容量だけ見て「24GB か 32GB か」で選ぶと、RTX 4090 と RTX 5090 の帯域差 1.78 倍を見落とします。逆に帯域だけ見て「H100 が3,000 GB/s だから個人で買えば最強」と考えると、価格と入手性で詰みます。3つの数字を並べて、用途と予算の交点で選ぶのが正解です。

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よくある質問

GDDR7 と GDDR6X の一番大きな違いは？
信号変調方式とピン速度の組み合わせです。GDDR6X は PAM4（4値変調）で 18〜23 Gbps、GDDR7 は PAM3（3値変調）に戻したうえで 28〜32 Gbps に達しました。PAM3 への回帰は一見後退に見えますが、信号品質が安定するため高クロックを引き上げやすく、結果として消費電力あたりの帯域効率も改善しています。RTX 5090 の GDDR7 28 Gbps × 512-bit で 1,792 GB/s というのは、RTX 4090 の GDDR6X 21 Gbps × 384-bit で 1,008 GB/s からおよそ 1.78 倍の帯域です。
HBM と GDDR の一番の違いは何ですか？
バス幅と物理配置です。HBM は 1スタックあたり 1024-bit という極端に広いバス幅を、GPU ダイのすぐ横にシリコンインターポーザで接続します。GDDR は 1チップあたり 32-bit のバス幅で、GPU 基板の外側に配置します。HBM はピン速度では GDDR7 に劣る（HBM3e で 9.6 Gbps 程度）ものの、バス幅が 32 倍違うため 1スタックで 1〜1.2 TB/s、8スタック構成なら 8 TB/s まで到達します。代わりに製造コストが GDDR の数倍〜10倍以上に跳ね上がり、コンシューマ GPU には載せられません。
ローカルLLM をやるなら GDDR7 と HBM のどちらを優先すべき？
個人ユーザーは GDDR7 が現実解です。HBM 搭載カード（H100 / H200 / B200 / MI325X）は新品で 数百万円〜千万円超、中古でも H100 80GB が 200〜400万円と消費者購入は実質不可能です。RTX 5090 の GDDR7 32GB は 1,792 GB/s で、H100 SXM 80GB（3,000 GB/s）の約 60% に到達しており、コンシューマ範囲では群を抜く帯域です。70B クラスの量子化モデルや 100B 級 MoE まで現実的に動かせます。HBM 機が必要になるのは事実上「フルプレシジョン 70B+ を本番運用する」業務用途のみです。
HBM4 はいつ手に入る？
2026〜2027年は HBM4 / HBM4E のサンプル出荷と量産立ち上げの時期です。SK hynix は 2026年6月に 12スタック HBM4E（16 Gbps/pin）のサンプル出荷を主要顧客（NVIDIA・AMD）に開始したと発表しています。実機としては NVIDIA Rubin 世代 GPU と AMD MI400 系 AI アクセラレータが 2026年末〜2027年に HBM4 / HBM4E を搭載して登場する見込みです。コンシューマ向けではないので、個人ユーザーが直接触る機会はクラウド経由になります。