[We Do Future Technology] 与SK海力士一起成为半导体专家 – HBM

高带宽存储器（HBM）是一项先进的高性能技术，它通过使用硅通孔（TSV）¹垂直堆叠多个DRAM，可显著提升数据处理速度。这一突破性存储器解决方案采用了先进的封装方法，通过DRAM中的数千个微孔将上下芯片垂直互连。得益于这一封装工艺，HBM产品的性能有所提高，同时尺寸有所减小。

¹硅通孔（TSV）：一种可完全穿过硅裸片或晶圆以实现硅片堆叠的垂直互联通道。

作为下一代存储器技术，HBM为攻克存储器领域面临的关键问题提供了解决方案。在上方视频中，在D(DRAM)站台上排长队的人们(数据)代表数据瓶颈。那么，是什么原因导致数据像这样停滞不前？

为了提供这个问题的相关背景信息，有必要了解在典型的DRAM中，每个芯片有八个DQ引脚²，也就是数据输入/输出引脚。在组成DIMM³模块单元之后，共有64个DQ引脚。然而，随着系统对DRAM和处理速度等方面的要求有所提高，数据传输量也在增加。因此，DQ引脚的数量（D站的出入口数量）已无法保证数据能够顺利通过。

²DQ：一条数据传输路径，用作处理器和存储器之间通信的数据总线。由于它必须具备读写功能，所以具有双向特性。

³双列直插式存储模块（DIMM）：一种安装在印刷电路板上的存储模块，包含多个存储芯片。通常，它被用作PC或服务器中的主存储单元。

HBM是此类数据瓶颈的解决方案。由于采用了系统级封装（SIP）⁴和硅通孔（TSV）技术，它拥有高达1024个DQ引脚，但其外形尺寸（指物理面积）却比标准DRAM小10倍以上。由于传统DRAM需要大量空间与CPU和GPU等处理器通信，而且它们需要通过引线键合⁵或PCB迹线⁶进行连接，因此DRAM不可能对海量数据进行并行处理。相比之下，HBM产品可以在极短距离内进行通信，这就需要增加DQ路径。这些HBM技术显著加快了信号在堆叠DRAM之间的传输速度，实现了低功耗、高速的数据传输。

⁴系统级封装（SIP）：一种将多个器件整合在单个封装体内构成一个系统的封装技术。

⁵引线键合：一种用于在电气元器件之间创建电气互连的方法。

⁶PCB迹线：在印刷电路板上形成的一种电气连接。

 SK海力士于2013年开发出了业界首款HBM，并于2022年6月开始批量生产HBM3。作为第四代HBM，HBM3的数据传输速度较其前身HBM2E提升了约78%。借助这样的能力，HBM产品可以部署在高性能数据中心，并应用于机器学习、超级计算机、人工智能系统和其他先进技术。

SK海力士将不断开发HBM产品，同时确保所有解决方案均符合ESG管理标准，以巩固自身在高端存储器市场的领先地位。

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