Пропускная способность и емкость: кратный рост
На конференции Hot Chips 2026 компания SK hynix детально раскрыла архитектуру памяти HBM4. Ключевые метрики демонстрируют значительный скачок по сравнению с предыдущим поколением HBM3E. Пропускная способность удваивается, достигая 2048 Гбит/с (2 ТБ/с) за счет увеличения количества каналов ввода-вывода до 2048 IO. Емкость одного чипа увеличивается до 48 ГБ, при этом в производстве уже находятся 12-слойные стеки, а 16-слойные версии проходят квалификацию.
| Характеристика | HBM3E | HBM4 |
|---|---|---|
| Пропускная способность | 1024 Гбит/с | 2048 Гбит/с |
| Количество IO | 1024 | 2048 |
| Емкость (макс.) | 36-48 ГБ* | 48 ГБ |
| 10×11 мм | 12.4×11 мм | |
| Высота (Z-height) | ~775 мкм (12-слой) | ~775 мкм (16-слой) |
*Примечание: HBM3E также доступна в 48 ГБ, но HBM4 стандартизирует этот объем при вдвое большей скорости.
Технология гибрид-бондинга: путь к 20+ слоям
Главным технологическим прорывом SK hynix стал переход на гибридный бондинг (hybrid bonding). В отличие от традиционных методов (TC+NCF или MR+MUF), этот подход позволяет формировать связи SiO2-to-SiO2 и Cu-to-Cu при отжиге выше 200°C. Это устраняет необходимость в микро-бампах и заполнении зазоров подложкой, что критически важно для стеков высотой более 20 слоев.
- Плотность контактов: шаг бампа снижается ниже 18 мкм.
- Толщина кристалла: при фиксированной высоте пакета (Z-height) можно использовать более толстые ядра, улучшая надежность.
- Терморезистивность: гибридный бондинг обеспечивает лучшую теплопроводность по сравнению с MR-MUF, решая проблему перегрева плотных стеков.
Системная интеграция и охлаждение i-HBM
SK hynix подчеркивает, что HBM теперь собирается первой в цепочке сборки, что накладывает жесткие требования к механическим и тепловым нагрузкам от интерпозера (CoWoS-S, CoWoS-L, EMIB). Для решения проблем с теплом компания представила технологию i-HBM, которая встраивает высокопроводящий электрически изолирующий компонент непосредственно в область PHY между чипами. Это позволяет снизить термическое сопротивление более чем на 30%.
Эффективность и будущее
Помимо скорости, SK hynix фокусируется на энергоэффективности. За счет оптимизации логики базового кристалла и использования TSV для питания (power TSV) компания достигла улучшения сети распределения питания (PDN) на 75% по сравнению с предыдущими поколениями. Следующие шаги включают увеличение количества IO и скорости передачи данных, а также дальнейшую интеграцию логики для снижения энергопотребления на единицу пропускной способности.
Источник: ServeTheHome ↗