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三星利用先进逻辑工艺推进 zHBM 技术:未来会将 DRAM 直接堆叠在 XPU

在之前的 FMS 2026 峰会上,三星公布了面向下一代 AI 基础设施的存储技术路线图,并首次展出 zHBM、zNAND-O 概念模型及业界首款 V10 BV-NAND 闪存,全面展示了其在 AI 时代的存储创新实力。其中 zHBM 是这次活动的核心亮点,通过先进晶圆键合技术将高带宽内存(HBM)垂直堆叠于 AI 加速器上方,能大幅缩短数据传输路径。

据 Wccftech报道,近日三星进一步介绍了 zHBM,主要讨论围绕 HBM 通过先进逻辑工艺的演进,基础裸片成为焦点。

当前 HBM 架构由两大核心部分组成,包括:一个是 C-die(Core Die),包含核心模块与 DRAM 芯片;另外一个是 B-die(Base Die),也就是基础裸片,属于整个堆叠的底部,负责处理各类 DRAM 控制功能,通过 PHY(物理接口层)与计算模块(XPU:包括 GPU 和 TPU 等)通信。C-die 和 B-die 通过 TSV(硅通孔)连接,然而 TSV 存在数量与间距的物理极限,而且 PHY 也面临类似的问题。

为了解决相关的问题,三星将重点放在了基础裸片,具体路径为:升级到先进逻辑工艺→定制 HBM(CHBM)→高级 HBM(AHBM)→ zHBM(真正 3D 垂直堆叠)。目前三星已经在 HBM4 的基础裸片上采用 4nm 工艺,以解决热量、信号延迟和能效问题,这是整个升级路径的起点。第二阶段开始在 B-die 扩展功能,比如集成内存控制器和部分计算处理单元等,也就是定制 HBM。第三阶段就是 zHBM,彻底消除 2.5D 中介层,DRAM 直接放在计算模块,三星展示的是四堆栈 zHBM 叠加在一个 XPU 上。

三星表示,相比于 HBM4E,能降低 70% 功耗、提升 230% 带宽,每个 DRAM 模块能减少 100W 功耗,并为计算芯片额外释放出 8.3% 的功率空间。为了实现 zHBM,三星还在开发先进封装技术,比如 WoW(Wafer on Wafer)和 HCB(Hybrid Cube Bonding),以实现超高 I/O 密度,构建统一的 SoC-DRAM 设计。

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