高带宽存储器的未来：三大关键技术引领方向

随着技术不断进步，下一代高带宽存储器（HBM）正逐步迈向商业化，特别是在提升电源效率方面与各大代工企业的合作显得尤为重要。SK海力士副社长李圭在“KMEPS 2025定期学术会议”上分享了关于HBM发展的见解，指出带宽、功率和容量是开发的关键领域。
为了提高带宽，通常需要增加输入/输出端口数量。以HBM4为例，其I/O数量相比前一代产品翻了一番，达到了2,048个。然而，仅仅增加端口数量并非最佳解决方案，还需要优化设计，如替换假凸点为实际可用的凸点。功耗方面，HBM通过逻辑芯片控制DRAM的核心功能，从HBM4开始必须由代工厂生产这些逻辑芯片。此外，增加堆叠层数量可以提升容量，但这要求缩小每个DRAM之间的间距，促使混合键合技术的发展。尽管这一技术面临商业化挑战，但它有助于减小芯片厚度并提高功率效率。
三星电子采取双重战略开发HBM4内存键合技术，同时探索混合键合和传统的TC-NCF工艺，以满足人工智能计算对高带宽的需求。美光科技计划于2026年开始量产HBM4，并同步开发HBM4E，旨在进一步增强数据传输速度和定制基片，支持AI和高性能计算需求。
韩国两大巨头——三星和SK海力士都采用代工工艺而非传统DRAM工艺来生产逻辑芯片。两家公司均计划将HBM4应用于英伟达和AMD的下一代AI加速器中。HBM4和HBM4E被视为实现持续AI性能扩展的关键桥梁，有望极大推动数据密集型AI工作负载的发展。Nvidia等公司对此寄予厚望，期待它们在未来几年内达成密度和带宽的目标，从而改变数据中心和AI领域的格局。