SK海力士HBM技术的发展历史

SK海力士在巩固其面向AI的存储器领域领导地位方面，HBM1无疑发挥了决定性作用。无论是率先开发出全球首款最高性能的HBM，还是确立并保持其在面向AI的存储器市场的领先地位，这些成就的背后皆源于SK海力士秉持的“一个团队”协作精神（One Team Spirit）。

1高带宽存储器（HBM, High Bandwidth Memory）：一种高附加值、高性能存储器，通过垂直互联多个DRAM芯片, 与DRAM相比可显著提升数据处理速度。HBM DRAM产品以HBM（第一代）、HBM2（第二代）、HBM2E（第三代）、HBM3（第四代）、HBM3E（第五代）、HBM4（第六代）的顺序开发。

本系列第二篇文章，将回顾全体成员齐心协力推动HBM技术创新的驱动力——“一个团队”协作精神的闪耀时刻，并深入探讨HBM背后的成功、失败，以及团队合作带来的成果。

16年专注于HBM研发

SK海力士16年专注HBM研发，跃居HBM市场第一

这场技术革命的起点可追溯至21世纪初期兴起的TSV2（硅通孔技术）。作为实现HBM、突破储存器性能局限与制程工艺微细化限制的关键技术，TSV备受业界关注。然而，由于支持该项技术的基础设施建设难度高且投资回报难以预测，当时没有企业敢于率先投入开发。当整个行业都在权衡投资潜力和追求稳定的十字路口观望时，SK海力士率先采取了行动。公司前瞻性地预判了TSV与晶圆级封装3（WLP）等后端工艺技术的颠覆性潜力，并于2009年前后启动了相关研发，由此开启了长达16年的技术攻坚之路。

2硅通孔技术（TSV, Through Silicon Via）：一种在DRAM芯片上钻数千个细孔，通过垂直穿透电极连接芯片上下两层的互联技术。

3晶圆级封装（WLP, Wafer-Level Package）:在传统封装工艺中，晶圆被切割成芯片后再进行封装。而这项技术则是在晶圆级别时就完成封装，并制造最终产品。

TSV技术的正式应用始于2013年。这一时期，市场对与GPU（图形处理器）协同使用的近内存4（Near Memory）解决方案的需求逐渐显现。基于此，公司通过整合TSV和WLP技术，成功研发出全球首款HBM（第一代）。然而，首次尝试并未取得预期成果，无关成功与否，而是时机未到。当时的HPC（高性能计算）市场尚未成熟，不足以支撑HBM成为主流技术。受限于市场环境，HBM的开发一度遭遇瓶颈，其开发部门甚至也被贴上了“边缘”的标签，市场对HBM技术的期待也开始逐步下降。

4近内存（Near-memory）：靠近计算设备（处理器）的存储器，可提升数据处理速度。

尽管如此，SK海力士从未放弃，因为公司坚信：“HPC时代即将到来，届时能够提供顶尖产品的公司将占据市场先机”。此外，公司在过往发展中积累的核心技术实力，也成为继续推进HBM项目的重要支撑。因此，团队成员以“开发最高性能的HBM”为共同目标，再次凝聚力量，全力以赴投入研发工作。

2020年，市场格局终于发生了根本性转变。凭借对HBM2E（第三代）和HBM3（第四代）的持续投入，公司在AI时代来临之际成功实现了战略逆转。这一转变得益于AI和HPC需求的增长，以及HBM市场的爆发式扩张所带来的契机。凭借持续积累的技术优势，SK海力士迅速提升市场份额，一举跃居HBM市场第一。这一成就不仅体现了2009以来公司对行业趋势的精准洞察与坚定执行力，更是前道工序团队（负责DRAM产品研发）与后道封装团队（负责包括TSV等封装技术）紧密协作、秉持“一个团队”协作精神的理念共同努力的结果。

全球最强HBM3E，

化不可能为可能的团队力量

“一个团队”协作精神代代相传，不断突破技术瓶颈，巩固市场主导地位

凭借HBM2E确立HBM技术主导地位仅是一个开端。2021年，SK海力士通过每秒可处理819GB（千兆字节）数据的HBM3，进一步验证了其技术领先性，并逐步稳固了市场第一的地位。特别是在DRAM芯片堆叠层数的持续创新方面，公司不断刷新最高容量纪录。2023年4月，SK海力士成功推出36GB的12层堆叠HBM3，这标志着在技术突破上迈出了重要一步。

2023年8月，SK海力士正式发布HBM3E（第五代），再次引发业界的广泛关注。这一成果是在成功开发12层HBM3仅4个月后取得的。凭借每秒1.15TB的数据处理速度，HBM3E迅速在面向AI的存储器市场中占据了主导地位。

推动SK海力士HBM产品系列持续领先的背后，离不开批量回流模制底部填充5 （MR-MUF）技术的支持。首次应用于HBM2E的MR-MUF技术采用了特殊封装工艺，实现了性能提升、散热优化以及量产能力增强等三方面的突破。在此基础上，公司进一步研发了先进MR-MUF技术，并成功将其应用于12层堆叠HBM3中。该技术采用更薄芯片的无变形堆叠工艺以及新型保护材料，显著增强了散热特性，再次将SK海力士的HBM产品推向行业顶尖水平。

5批量回流模制底部填充(MR-MUF, Mass Reflow Molded Underfill)：在堆叠半导体芯片后，在空隙之间注入并固化液态保护材料，以保护芯片之间的电路的工艺。

当时，HBM开发团队设定了“每一代产品性能提升50%，同时保持功耗不变”的宏伟目标。为达成这一极具挑战性的目标，封装部门与HBM开发部门及所有部门紧密协作，各领域专家共同参与问题解决与技术创新。正是这种高度协同的“一个团队”协作精神，使得SK海力士的HBM3E脱颖而出，成为定义行业新标准的标杆产品。

以“一个团队”协作精神

领航全球面向AI的存储器市场

HBM4将继续展现“一个团队”协作精神的协同效应，引领市场新一轮变革

2025年，SK海力士在全球面向AI的市场中持续巩固其领先地位。今年3月，公司率先向客户提供了全球首款12层堆叠HBM4样品（第六代）[相关报道]。这一成果得益于公司在该领域长达16年的持续创新与技术积累。

在HBM4的研发过程中，SK海力士不仅大幅缩短了开发周期，还成功实现了卓越的性能表现。该产品具备每秒处理2TB数据的能力，相当于能够在1秒内完成超过400部全高清（FHD，Full-HD）电影（约5GB/部）的数据传输，其性能较前一代产品提升了60%。由此，公司再次达成了“每一代产品性能提升50%，同时保持功耗不变”的目标。

这一成就的背后，依然源于“一个团队”协作精神。各团队成员紧密合作，共同攻克技术难题，并通过共享解决方案进一步提升研发效率。此外，SK海力士还将团队协作理念扩展至企业间的合作层面，计划在基础裸片（Base-Die）中引入全球领先晶圆代工厂的逻辑（Logic）制程，以进一步优化HBM产品的性能与能效。这种内部协作与外部合作相结合的模式，再次为技术创新奠定了坚实基础。

HBM4将继续展现“一个团队”协作精神的协同效应，预计将于今年下半年正式投入量产。通过这一举措，SK海力士将进一步巩固其在面向AI的存储器市场的技术领导地位。业界正密切关注，SK海力士的HBM4及其它面向AI的存储器产品，将为市场带来怎样的新一轮变革。