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HBM4,大战打响
半导体芯闻· 2026-01-13 18:21
文章核心观点 - 2026年国际消费电子展的最大亮点是高带宽内存技术,特别是HBM4,其被视为突破人工智能扩展“内存墙”的关键组件,性能比早期HBM3设备提高约三倍 [1] - HBM4代表了内存架构的根本性转变,将逻辑芯片集成到内存堆栈中,使内存从被动存储转变为主动协处理器 [2] - 三大内存制造商正积极竞争,以满足NVIDIA Rubin GPU平台等关键客户的需求,并计划于2026年开始HBM4的量产 [2][6] HBM4技术概述与行业驱动 - HBM4旨在通过对HBM技术进行全面的架构革新,解决数据处理速度超过内存传输性能的瓶颈,以提升下一代AI加速器和数据中心工作负载的带宽、能效和系统级定制能力 [1] - HBM4通过彻底重新设计内存接口,其性能比早期HBM3设备提高了约三倍 [1] - 引发HBM4热潮的主要因素之一是NVIDIA的Rubin GPU平台,该平台已投入生产,并有望成为早期HBM4器件的首批独家用户 [2] - 据报道,美光、三星和SK海力士已开始向NVIDIA交付HBM4样品,并计划于2026年开始量产HBM4芯片 [2] SK海力士的HBM4进展 - SK海力士是全球HBM市场份额超过50%的行业领导者,在CES 2026上发布了一款容量高达48GB的16层HBM4器件 [3] - 通过将DRAM堆叠至16层,SK海力士显著提升了容量和速度,实现了超过2TB/s的带宽,并计划于2026年第三季度开始量产 [3] - 该公司运用其专有技术“MR-MUF”,使单个DRAM晶圆的厚度仅为30μm,满足JEDEC严格的775μm高度限制 [3] - SK海力士正与台积电合作,将12nm逻辑芯片集成到芯片基片中,使HBM4演变为一种可针对特定AI工作负载进行优化的定制存储器解决方案 [3] 三星电子的HBM4进展 - 三星在其自有晶圆厂的4nm工艺节点上生产逻辑芯片,并自行处理所有3D封装,成为唯一一家能够提供从芯片到最终封装全流程解决方案的HBM4供应商 [4] - 与SK海力士采用MR-MUF技术不同,三星在混合键合技术方面正经历快速增长,该技术能显著降低堆叠高度并改善散热,被视为应对下一代制造挑战的长期解决方案 [4] - 三星在HBM4领域最显著的突破在于采用了第一代DRAM工艺技术,该技术在能效方面实现了显著提升,对于应对功耗超过1000W的GPU的散热难题至关重要 [5] - TrendForce报告称,三星已经开始生产这款第一代DRAM,并且即将实现80%的量产良率目标 [5] - 三星已开始交付NVIDIA Rubin AI加速器的样品,并可能比SK海力士和美光更早被市场采用,同时其芯片也已通过博通针对谷歌最新一代TPU的SiP测试 [5] 美光科技的HBM4进展 - 美光科技的产品符合NVIDIA Rubin AI加速器的HBM4规范,并已向终端客户提供样品 [6] - 美光科技正积极扩大其36GB 12层HBM芯片的产能,计划到2026年底实现15,000片晶圆的HBM4专用晶圆产能 [6] 行业动态与客户要求 - 业内报告称,NVIDIA已于2025年第三季度修订了其Rubin GPU的HBM4显存规格,将单引脚速度要求提高至11Gbps以上 [6] - 因此,美光、三星和SK海力士已重新提交HBM4样品,并将继续改进其设计以满足NVIDIA更严格的要求 [6]