明年HBM4將成主流，2027年定制HBM將流行

三星電子和 SK 海力士等高帶寬存儲器 (HBM) 公司預(yù)測，“定制 HBM”市場將在 2027 年后開放。據(jù)悉，隨著人工智能（AI）市場日趨多樣化，以及HBM用戶的規(guī)格要求日趨多樣化，兩家存儲器公司都在開發(fā)可為客戶提供多種選擇的半導(dǎo)體技術(shù)。

據(jù)業(yè)界消息人士1月12日透露，三星電子常務(wù)董事金仁東和SK海力士副總裁姜善國去年年末在全球無晶圓廠芯片公司Marvell 在美國舉辦的分析師活動上透露了這一消息。

姜善國表示，“第八代HBM（HBM5）的標(biāo)準(zhǔn)尚未確定，第六代HBM（HBM4）的標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品將在2026年底成為主流，從2027年開始將正式開始定制HBM的生產(chǎn)”。金仁東表示：“我們需要結(jié)合先進封裝、內(nèi)存和邏輯半導(dǎo)體技術(shù)的尖端技術(shù)。有預(yù)測稱，到 2029 年，定制 HBM 市場規(guī)模將擴大到 380 億美元。

HBM 是通過垂直堆疊多個 DRAM 制成的芯片。它緊鄰信息處理單元（GPU）并負責(zé)存儲數(shù)據(jù)。它的優(yōu)勢在于，數(shù)據(jù)移動速度比現(xiàn)有的 DRAM 模塊快得多，存儲容量也比單個 DRAM 更大。隨著人工智能（AI）市場的蓬勃發(fā)展，HBM 近期受到了廣泛關(guān)注。這是因為全球排名第一的AI半導(dǎo)體公司NVIDIA正在其最新的AI半導(dǎo)體產(chǎn)品中積極采用HBM。

業(yè)界明顯呈現(xiàn)一種趨勢，即青睞“定制”HBM，而非“標(biāo)準(zhǔn)”HBM。隨著AI市場從‘學(xué)習(xí)’各種數(shù)據(jù)的階段，轉(zhuǎn)向以各種方式應(yīng)用這一點的‘推理’市場，大型科技公司也對自己的芯片提出了要求。正如谷歌最近脫離了 Nvidia 的供應(yīng)鏈，將自己的 AI 芯片張量處理單元 (TPU) 的設(shè)計外包給博通一樣，HBM 現(xiàn)在也處于必須根據(jù)每個人的需求進行量身定制的境地。

Marvell 高級副總裁 Will Chu 表示：“由于所有客戶都希望將半導(dǎo)體納入其基礎(chǔ)設(shè)施，因此對定制 HBM 的需求正在增長?！?/p>

由于現(xiàn)有的HBM有多個DRAM堆疊在一起，并且正在傳輸大量數(shù)據(jù)，因此還需要能夠最大限度地減少各種條件下發(fā)生的發(fā)熱問題的芯片。三星電子和SK海力士意識到了這種現(xiàn)象，并正在考慮各種形式的定制HBM。最顯著的變化是基底芯片的變化，它控制著堆疊 DRAM 底部的信息移動。根據(jù)客戶需求，我們正在考慮一種方法，即加入一個以前在這個基礎(chǔ)芯片上不存在的算術(shù)單元 (ALU)，以有效地幫助在 GPU 和 HBM 之間移動數(shù)據(jù)。

將HBM直接置于計算單元上方的所謂“3D HBM”也正在受到關(guān)注，預(yù)計甚至?xí)腥藝L試顛覆現(xiàn)有的 GPU-HBM-冷卻單元的芯片排列，以便解決日益嚴重的發(fā)熱現(xiàn)象。

同時，HBM 的技術(shù)演進預(yù)計今年還將繼續(xù)。今年，三星電子和SK海力士預(yù)計將加速HBM4商業(yè)化的準(zhǔn)備。尤其值得注意的是，HBM4 的基底芯片采用系統(tǒng)半導(dǎo)體工藝制造。三星電子已經(jīng)在自家的4nm（納米，十億分之一米）晶圓代工廠開始自行生產(chǎn)，SK海力士則與全球頭號晶圓代工企業(yè)臺積電合作，準(zhǔn)備量產(chǎn)基底芯片。