在人工智能(AI)技术迅猛发展的当下,数据处理与存储能力成为制约其进一步飞跃的关键因素。2025 年 9 月 12 日,韩国半导体巨头 SK 海力士宣布,已成功完成面向 AI 的超高性能存储器新产品 HBM4 的开发,并在全球首次构建了量产体系,这一消息犹如一颗重磅炸弹,在半导体行业乃至整个科技领域激起千层浪。
高带宽存储器(HBM)作为一种能够实现高速、宽带宽数据传输的下一代 DRAM 技术,自诞生以来便备受瞩目。其核心结构是将多个 DRAM 芯片通过先进的封装技术垂直堆叠在一起,这一独特设计使其数据传输速率远超传统内存,成为高性能计算,尤其是生成式 AI 所需 GPU 的理想内存解决方案,能够极大缓解数据吞吐的瓶颈,让 GPU 等处理器高效运转。从 2015 年 HBM 技术发布至今,已历经六代产品迭代,每一次升级都显著提升了内存的带宽、容量、能效等关键指标,为高性能计算和人工智能领域的发展注入强大动力。
SK 海力士此次推出的 HBM4,堪称技术创新的结晶。与前一代产品 HBM3E 相比,HBM4 实现了全方位的性能跃升。在数据传输通道方面,其 I/O 从 1024 条提升至 2048 条,带宽一举扩大一倍,数据处理能力得到几何倍数增长。运行速度上,HBM4 高达 10Gbps 以上,远超 JEDEC 标准规定的 8Gbps,这意味着在单位时间内,它能够处理海量的数据,极大缩短了数据处理周期。在能效比上,HBM4 也提升了 40%,这对于数据中心而言意义非凡,不仅可显著降低电力成本,还契合当下绿色节能的发展趋势。SK 海力士预测,将 HBM4 引入客户系统后,AI 服务性能最高可提升 69%,这将使 AI 训练和推理更快、更高效,为 AI 技术的突破提供坚实的硬件支撑。
在研发 HBM4 的过程中,SK 海力士采用了多项前沿技术。自研的 MR - MUF 封装技术是其中一大亮点,该技术在堆叠半导体芯片后,通过向芯片间隙注入液态保护材料并固化,有效保护层间电路。与逐层堆叠芯片时铺设薄膜材料的传统方式相比,MR - MUF 工艺效率更高,散热效果也更为优异,为 HBM4 的高性能和稳定性提供了有力保障。同时,第五代 10 纳米级(1b)DRAM 工艺的运用,进一步优化了芯片的性能和制造精度。
HBM4 芯片的量产,对 SK 海力士自身以及整个行业都具有深远意义。从市场地位来看,SK 海力士在 HBM 产品市场占有率本就位列第一,此次率先量产 HBM4,无疑将进一步巩固其领先优势。凭借技术与量产时间上的双重先发优势,SK 海力士有望在 AI 内存市场收获更为丰厚的利润,并拓展更广阔的市场空间。在行业发展层面,HBM4 的量产为 AI、深度学习和高性能计算等领域带来了全新的发展机遇。当前,这些领域对数据处理速度和存储容量的需求近乎 “贪婪”,HBM4 的出现,恰如一场及时雨,能够满足不断增长的算力需求,推动相关技术迈向新的发展阶段。
值得注意的是,尽管 SK 海力士在 HBM4 量产上先行一步,但市场竞争依旧激烈。三星和美光也在 HBM4 领域积极布局。三星已开发出 HBM4 产品,正在筹备样品生产,并计划在 2025 年第四季度开始初期生产,目标是搭载于英伟达 2026 年推出的 Rubin AI GPU,同时还计划恢复建设平泽第五工厂,为下一代 HBM 准备产能。美光同样不甘落后,已推出 12 层堆叠 36GB HBM4 样品,进入客户验证阶段,计划于 2026 年正式量产。这一系列动作表明,HBM4 市场将成为各大半导体厂商角逐的新战场,未来的竞争态势必将愈发激烈。
随着 HBM4 的量产,其应用前景也十分广阔。特斯拉近期已向 SK 海力士和三星电子表达采购 HBM4 的意向,用于正在开发的 AI 数据中心及其自动驾驶汽车,这显示出 HBM4 在智能汽车领域的巨大潜力。微软、Meta 等科技巨头也向三星电子采购定制 HBM4 芯片,用于自身的业务需求,这足以证明 HBM4 在数据中心、云计算等领域的应用价值。
SK 海力士宣布量产 HBM4 芯片,是半导体行业发展历程中的一个重要里程碑。它不仅标志着 AI 存储技术取得了重大突破,也为整个科技产业的发展注入了新的活力。在未来,随着 HBM4 的广泛应用以及市场竞争的推动,我们有理由相信,AI 技术将迎来更加迅猛的发展,为人类社会带来更多的惊喜与变革。
来源:半导体芯科技
审核编辑 黄宇
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SK海力士宣布量产HBM4芯片,引领AI存储新变革
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