HBM4 延续 HBM 系列采用垂直堆栈 DRAM 晶粒的设计特点，但频宽、能源效率与设计弹性相较前一代 HBM3 有显著升级。首先，HBM4 支援最高 8 Gb/s 的传输速度，搭配 2048 位元界面，总频宽可达 2 TB/s；每个堆栈中的独立通道数从 HBM3 的 16 条倍增至 HBM4 的 32 条。
电源效率方面，JESD270-4 支援供应商专用的 VDDQ（0.7V、0.75V、0.8V 或 0.9V）与 VDDC（1.0V 或1.05V），有助于在不同系统需求下降低耗电量、提升能源效率。
HBM4 同时维持对现有 HBM3 控制器的兼容性，让单一控制器可同时支援 HBM3 与 HBM4 存储器，简化导入流程，提升系统设计的弹性。此外，HBM4导入「定向刷新管理」（DRFM）机制，加强对 Rowhammer 攻击问题的防护，并提升可靠性、可用性与可维修性（RAS）功能。
容量部分，HBM4 支援从 4 层、8层、12 层和 16 层的 DRAM 堆栈配置，搭配 24Gb 或 32Gb 的 DRAM 芯片，每个堆栈的容量最高可达64GB。
值得注意的是，HBM4 架构上的一项显著改变，是将指令总线（command bus）与资料总线（data bus）分离，以提升并行度并降低延迟。此设计目的是在多通道操作环境中提升效能，这类情境在 AI 与高效能运算（HPC）应用中特别常见。此外，HBM4 也导入全新的实体界面与讯号完整性改进，以支援更快的资料传输速率与更高的通道效率。
三星、美光、SK 海力士预期在不久的将来会展示支援 HBM4 的相关产品，三星计划在 2025 年启动量产，满足来自 AI 芯片商与超大规模资料中心（hyperscalers）的需求。随着 AI 模型与 HPC 应用对运算资源的需求日益提高，存储器系统需要提供更大的频宽与更高的容量，而 HBM4 标准为新一代存储器技术提供明确的规格基础，有助于应对未来在资料吞吐与处理效能上的挑战。
