今年3月，SK海力士开始量产最高性能的HBM3E1，并将下一代HBM4的量产时间提前至明年，巩固了公司作为“全球顶级人工智能存储器供应商(Global No.1 AI Memory Provider)”的地位。
1HBM3E: 最新款第五代高带宽存储器（HBM）产品。HBM是一种高附加值、高性能存储器，通过硅通孔技术（TSV）垂直互联多个DRAM芯片，以提升数据处理速度。该产品按照HBM、HBM2、HBM2E、HBM3、HBM3E的顺序开发。
HBM正式公诸于世不过两三年时间，彼时生成式人工智能刚刚在科技界掀起波澜。因此，有人认为SK海力士的HBM产品获得了“闪电式的成功”。然而事实上，公司之所以崛起成为行业的佼佼者，正是因为顶尖技术人员15年来在HBM领域深耕细作、磨砺出的独特技术。
本文采访了HBM设计担当朴明宰副社长，分享了SK海力士HBM产品的成功秘诀。
从创立之初，到如今的顶级地位，皆源自不断积累的技术沉淀
SK海力士HBM发展历程
2013年12月，SK海力士首款HBM产品成功面世。早在2009年，公司就预测市场对高性能存储器的需求将会持续增加，并专注于硅通孔技术(TSV，Through Silicon Via) 的开发，作为研发该产品的基础技术。历时四年多，SK海力士于2013年推出了全球首款基于TSV技术的第一代HBM产品。
2硅通孔技术（TSV，Through Silicon Via）：一种在DRAM上打数千个微孔使其垂直互连至电极的技术。
然而，SK海力士要在 HBM 上大显身手还有很长的一段路要走。因为在2010年代，计算机市场还没有成熟到可以接受当下“超出需要”的高速度、高容量的HBM产品。因此，公司在第二代产品HBM2开发中遇到困难时，有许多人对HBM业务的前景表示担忧。朴明宰副社长将该时期描述为“在危机中发现机遇的时期”。
朴副社长将HBM2E视为公司HBM业务的关键转折点
“在2010年代中后期，HBM设计部门被普遍认为处境艰难。公司在研发 HBM2的过程中遇到重重困难，更为严峻的是，市场增长趋势远不如预期。随着对该产品业务前景的担忧不断增加，业界出现了悲观情绪。
但我们深信，HBM是展现SK海力士独特技术实力的绝佳机会。只要能研发出顶尖产品，能够应用这些产品的服务自然会应运而生。这也是推动公司研发HBM2E及其后续产品的驱动力。”
在此过程中，朴副社长逐渐认识到“成功的关键是要确保产品具备超越客户和市场要求的一流性能”。他回忆称，当时自己也是为了这个目标而全身心投入到研发HBM2E产品中。
“从HBM2E开始，我们便以远超外界期待值为目标，并加强了团队协作。研发HBM需要将各种复杂技术巧妙结合，因此与相关团队合作解决挑战、创造协同效应尤为关键。得益于此，我们取得了显著技术进步。MR-MUF3 、HKMG4 和 Low-K IMD5 等主要基础技术，以及针对目前技术框架的设计和测试技术，均在此阶段打下了坚实的基础。”
3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，为了保护芯片间的电路，在其中填充液体保护材料，使其固化。 有评价称，与每堆一个芯片就铺设薄膜型材料的方式相比，该技术提高了效率和散热效果。 特别是SK海力士的高级MR-MUF技术，较现有技术减少了芯片堆叠时所施加的压力，提高了芯片的翘曲控制力(Warpage Control)，这是确保 HBM 供应生态系统稳定量产的关键。
4HKMG (High-K Metal Gate)：在DRAM晶体管内的绝缘膜上采用高K栅电介质，在防止漏电的同时还可改善电容（Capacitance）的新一代工艺。不仅可以提高内存速度，还可降低功耗。
5Low-K IMD (Low-K Inter Metal Dielectrics)：一种在半导体芯片内部布线间插入低介电常数（K）材料以减少电气干扰并提高性能的技术。
以自主技术开启HBM的复兴之路
2020年代初，市场预测存储器供应商之间会就 HBM3 主导地位展开激烈竞争，但结果却出乎意料。SK海力士通过持续且积极的技术开发与投资，成功巩固了行业领先地位。
朴副社长认为，性能、质量及市场应对力为SK海力士HBM业务带来优势
“当时，SK海力士不仅在技术上有所突破，而且在客户关系和质量方面也持续进行创新。最终，HBM3凭借压倒性的性能与特性，赢得了较高的市场份额，公司领先HBM领域的地位也得到了明确认可。”
此后，“HBM的成功故事”接连不断。在成功研发出全球最高容量12层HBM3产品的4个月后，公司于2023年8月推出了 HBM3E，大幅缩短了产品的上市时间。
“随着人工智能企业之间的竞争加剧，我们必须加快 HBM 的开发速度。对此，SK海力士不断改善设计验证，提高了产品设计的完成度，自研发及量产初期便与客户公司保持紧密合作，付出了诸多努力。因此，我们于今年 3 月实现了HBM3E量产，并将产品率先提供给客户。”
朴副社长强调，成功的秘诀是“性能、质量及市场应对力”。
“SK海力士的HBM产品具备业界最佳的速度和性能。尤其是我们独有的MR-MUF技术，为高性能提供了最稳定的散热，为造就全球顶尖性能提供了保障。此外，公司拥有快速量产优质产品的能力，我们对客户需求的响应速度也是首屈一指的。这些竞争优势的结合使HBM3E脱颖而出，跻身行业前列。”
朴副社长表示，团队成员们未因业绩而感到自满，反而以“一个团队”协作精神持续推动技术革新，这对产品的成功也起到很大作用。
朴副社长表示，跨公司合作是研发HBM3E的关键
“除了第二代HBM，公司始终稳居第一，并努力拉大与后来者之间的差距。特别是我们一直努力在功耗不变的情况下，致力于将每代产品的性能提升50%，这似乎是一项不可能完成的任务，但在封装团队及未来技术研究院等众多组织的努力下做到了这一点。每当在开发或量产中出现问题，此领域的专门团队都会迅速给出解决方案。我认为，正是这种高效的协作体系，才造就了全球最佳性能的HBM3E。”
SK海力士CEO郭鲁正（最左）、 朴明宰副社长（左二）、SK集团SUPEX追求协议会崔昌源议长
（最右）与其他SK集团“2024年度SUPEX追求奖”获奖人合影（图片来源：SK集团）
得益于这些努力，在本月5日，朴副社长及其核心技术团队被共同授予SK 集团的最高荣誉——“2024年度SUPEX追求奖”，以表彰其在HBM领域的卓越贡献。
“荣获‘SUPEX追求奖’对我们来说是一份莫大的荣耀，我代表所有为产品研发而贡献力量的成员们，怀以谦卑之心表示由衷的感谢。HBM不仅证明了我们压倒性的技术实力，还引领了AI技术的发展，为整个社会做出了重大贡献。未来，我们将尽最大努力，确保公司在这一领域持续保持领先地位。”
新一代HBM将通过定制化实现变革，以持续创新稳固领先地位
朴副社长明确指出，不久前有关HBM开发的传闻是“毫无根据的”，坚定了未来继续保持竞争优势的决心。
“SK海力士HBM如今取得的成绩，是所有成员在过去15年间辛勤工作的共同成果。前不久，有谣言称竞争对手公司的HBM团队加入我们公司进行这项技术的研发，这是毫无事实根据的。对于凭借自身努力而实现技术开发的团队成员而言，这无疑会挫败团队成员的自尊心。 SK海力士的HBM分明是公司自身的技术，当时没有一名从竞争公司进入我们HBM设计组织的人员。我认为，正因公司技术实力强大，才会传出不实谣言。未来，我们决心更加努力地工作，以保持持续的优势。”
不断创新是捍卫和巩固现有地位的关键。由于HBM定制性产品需求日趋多元化，未来我们与客户及晶圆代工企业的紧密协作将更加重要。面对不断变化的市场环境，我们将顺应形势，稳步前行，持续保持领先地位。”
朴副社长认为，SK海力士众多面向AI的存储技术将创造新机会
最后，朴副社长表示，他对除HBM 外的新一代面向AI的存储技术充满信心，并分享了他对未来的期许。
“不仅限于HBM，CXL®6 、PIM7 、及3D DRAM等面向AI的存储技术也将带来新的机遇，公司已做好准备，在下一代适用于AI的存储器领域保持领先地位。
回顾过去，HBM是公司向高附加值业务进军的起点。我为此感到自豪，也深知责任重大。展望未来，HBM设计团队将不会止步于当前成就，而是凭借团队的技术实力和协作体系，持续推动创新。我们将不遗余力的努力，让SK海力士成为引领AI产业的核心企业。”
6CXL® (Compute Express Link): 一种整合内存和其他设备间接口的技术，可使高性能计算系统轻松扩展带宽，并实现高容量。（带宽：发送和接收数据的途径）
7PIM (Processing-In-Memory): 在内存中集成处理器计算功能的下一代智能半导体。
