自2013年上市以来，高带宽存储器（HBM，High Bandwidth Memory）开启了高端内存时代，并迎来新一轮的腾飞——去年10月，SK海力士率先成功研发第四代HBM产品“HBM3”；时隔七个月，SK海力士完成客户认证，成功实现量产。借此，SK海力士将继HBM2E之后，继续掌控市场的主导权。
SK海力士新闻中心采访了引领HBM3研发和量产的功臣们——IPM（In-Package Memory，封装存储器）策划团队的金王寿PL（项目负责人，Project Leader）、HBM设计团队的朴明宰PL、Graphic&HBM研发PI管理团队的金贵旭PL、WLP（Wafer Level Package，晶圆级封装）PKG产品团队的朴津佑PL以及HBM/Graphics Enablement（图像赋能）团队的许真源PL，聆听他们在产品研发和量产过程中的幕后故事。
打造业界最高速、最大容量的存储器——全新搭载ECC校检，进一步提升可靠性
高带宽存储器，顾名思义是实现高带宽（High Bandwidth）的高端存储器。与传统的动态随机存取存储器（DRAM，Dynamic Random Access Memory）相比，它确保了更多的输入/输出（I/O，Input/Output）通道。HBM一次可以传输大量的数据，所以，极高的数据处理速度被列为这一产品的优点。
HBM每一次更新迭代都会伴随着处理速度的提高。引脚（Pin）数据传输速率为1Gbps的第一代HBM，发展到其第四代产品HBM3，速率则提高到了6.4Gbps，即每秒可以处理819GB的数据。也就是说，下载一部片长达163分钟的全高清（Full-HD）电影（5GB）只需1秒钟。这与上一代HBM2E（3.6Gbps）相比，速率翻了一番。
当然，存储器的容量也在不断加大：HBM2E的最大容量为16GB，HBM3的最大容量则增加到了24GB（业界最大容量）。SK海力士将同时推出16GB和24GB两种容量的HBM3产品。此外，HBM3还搭载了ECC校检（On Die-Error Correction Code），可以自动更正DRAM单元（cell）传输数据的错误，从而提升了产品的可靠性。
硅穿孔（TSV，Through Silicon Via）可以说是使存储器的上述高性能得以实现的核心技术。TSV技术通过电极连接DRAM芯片上的数千个微细小孔，从而连接芯片，传送数据。比起通过在芯片上连接引线的方式传送数据的传统技术，TSV技术不仅可以实现速度翻倍，还有助于提升密度（density）。
HBM3与HBM2E最根本的区别在于产品规格（spec）本身得到了升级。在HBM2的产品规格下，其速度和容量已经达到了极限，无法再进一步提高。因此，研发团队定义了一种全新的产品规格——HBM3。
▲IPM团队，金王寿PL
负责HBM3商品策划业务的金王寿PL表示：“在HBM2规格的基础上，若想进一步改善HBM2E的性能，产品的体积或电力消耗会必然增大。因此，在新一代HBM3的研发阶段，我们定义且用技术呈现出了全新的产品规格，它可以在与传统条件基本相同的环境下改善性能”。他还补充道：“如同在HBM2的基础上衍生出HBM2E这一升级版，我们也确保了日后可以在HBM3规格的基础上进一步改善性能的空间。”
天衣无缝的前期准备 + 以协作为核心的研发文化 = 领航HBM市场的秘诀
SK海力士何以在HBM市场上“经久不衰”？对这一问题，HBM3研发团队的成员们异口同声地回答道：“天衣无缝的前期准备和以协作为核心的研发文化。”
负责HBM3元件研发的金贵旭PL向我们描述了产品研发过程中的企业氛围：“研发部门从产品的策划阶段就参与其中，这使得我们提前确保了必要的技术要素。在整个产品研发过程中，不论是什么部门，大家都像做自己分内事一样互相帮忙。这就是我们达成最高目标值的最大动力。”
▲Graphic&HBM研发PI管理团队，金贵旭PL
“单元与单元之间的距离只有几微米。在决定这几微米的问题上，各部门的意见都不相同。为了达成最终共识，我们甚至花了几个月的时间。当然，开会的时候说得过于投入就难免嗓门变大，为了及时化解这些情感上的‘小疙瘩’，我们还经常下班后聚会（笑）。为了达到理想的结果，每一位员工都在自己的岗位上不断思考。当这些理想成果汇集到一起时，我们竭力让它通过协同效应，展现出最佳的效果。正是这无尽的思考与正向的‘碰撞’过程，让HBM3诞生于世。”
决定HBM3的产品规格后，还需要通过与电子器件工程联合委员会（JEDEC，Joint Electron Device Engineering Council）协商，把HBM3注册为国际标准。在这一过程中，负责与JEDEC协商的商品策划部与设计部之间的“合作”可谓大放异彩。
负责HBM3设计的朴明宰PL回忆起当时的情景，说道：“HBM3这款产品的研发并没有前人的足迹可循，因此我们要作为先行者引领技术趋势。所以，设计部在自行定义全新产品规格的同时，还要负责新产品规格的JEDEC标准化。如果那时没有与商品策划部的紧密合作，估计很难与JEDEC达成共识。”
▲HBM设计团队，朴明宰PL
“当时最让我们痛苦的问题，就是要在定义全新产品规格的过程中，考虑各种情况和可能性，确保设计的可操作范围和空间。有一次，我们和JEDEC针对某一规格已全部谈妥，但研发过程中却发现它无法呈现。没办法，只好重新设计，再去说服JEDEC去接受新设计的规格。当时，我们与商品策划部进行了马拉松式的会议，把和JEDEC协商过程中有可能出现的情况都一一列举了出来，还根据每一种情况想好了对策。我们甚至做好了最坏的打算，如果不行就全部推倒重来。正所谓皇天不负有心人，我们的努力没有白费，与JEDEC再次协商，最终大功告成。”
根据产品设计研发产品的过程也并非一帆风顺。开辟没人走过的路，难免要试错、走弯路。而且HBM3是SK海力士产品中间距（pitch，信号与信号之间的距离）最小的产品，技术难度相当高。所以，在封装过程中出现了在传统间距的产品中从未有过的不良问题。为攻克这一技术难关，研发团队煞费了苦心。
负责HBM3封装设计的朴津佑PL回忆道：“我们通过反复实验，不断更换微小的动作机制或数据来寻找产生不良的真正原因，这一过程需要投入高度注意力和大量时间。设计部、元件部、品质保证部、全球销售与营销部（GSM，Global Sales & Marketing）等部门不分任务归属，都像对待分内工作一样，共同思考、寻找答案，这给我们的实验提供了非常大的帮助。”
▲WLP PKG产品团队，朴津佑PL
“计划的研发期限一天天逼近，我们做了数百次的实验，却找不到造成不良的真正原因，当时真的压力好大。感到茫然想不出办法时，我就会出去散散步，缓解一下情绪。我再回到座位时，桌子上就会放着一杯咖啡，上边还有一个小贴纸，写着‘加油！’。正是同事们这一句句温情的话，让我在摇摇欲坠的时候重新振作起来。其他部门还详细地整理了研发过程，为我们提供帮助。我有好几次都是从这些资料中找到灵感的。”
全球首次成功实现HBM3量产，确保竞争优势——“下一目标，稳坐第一的宝座”
HBM以系统级封装（SiP，System in Package）的方式搭载在客户产品上。因此，在客户认证阶段，需要投入大量的时间检查运作和性能上是否存在问题。鉴于这一过程，首先完成规格化的企业将获得前期市场的主导权，在之后的竞争中也能占据有利的市场地位。SK海力士的HBM2E在进入市场的初期，正是通过这种方式获得可观的市场份额的。
金贵旭PL预测：“继HBM2E之后，SK海力士在HBM3产品上也率先成功实现了产品的研发和量产，可见我们再一次确保了竞争优势。当然，情况会根据市场变化而有所不同，但抢先占据市场的效果会持续较长一段时间。”
▲HBM/Graphics Enablement（图像赋能）团队，许真源PL
HBM3研发团队的成果超出了预期，但他们没有安于现状，而是开始布局下一步。
负责HBM3客户认证业务的许真源PL强调称：“HBM在产品研发结束前就要跟系统级芯片（SOC，System on Chip）企业等客户紧密合作。除研发部门，我们还要与品质部门密切沟通，通过不断的反馈进一步提高产品在性能和品质上的完成度。为了能在HBM市场上长盛不衰，永保一流的竞争力，日后，我们将迅速解决产品验证过程中出现的各种问题，并为进一步拓宽HBM市场全力以赴。”
作为HBM市场名副其实的“先行者”，SK海力士将努力在全公司范围内推广研发团队在其成功经历中积累的良好研发文化。
金王寿PL说道：“在研发HBM3产品的过程中，我们获得的最宝贵财产就是作为‘先行者’领航市场的经验。希望在研发过程中形成的良好文化，能在全公司上下生根发芽，为SK海力士的发展提供充分的养分。”
“人工智能时代的到来可能比我们想象的要快得多。实时翻译和各种管理服务等大众可以亲身感受到的应用领域也变得越来越广泛。为了让这些技术照进现实，需要收集大量的数据，人工智能的规模也将逐渐加大。因此，对能有效存储并快速处理这些庞大数据的基础技术需求也将持续增加。HBM就是现有的可以最大程度满足这种需求的领先技术方案。
从HBM2E到HBM3，带宽（bandwidth）翻了一番。这意味着，一旦使用HBM3的系统投入商用，大众亲身感受到的服务质量相比现在将翻倍，甚至更高。届时，SK海力士也将研发更高性能的存储器方案。“存储器方案会快速更新换代”的信念将促使信息技术（IT，Information Technology）企业发挥更多想象力，不断升级的方案更会让我们的生活变得更加便利。日后，我们希望能继续以技术改变世界，贡献出我们的力量。”
