韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院(KAIST)教授表示,到2029年HBM5商業(yè)化時(shí),散熱技術(shù)將成為高帶寬存儲(chǔ)器(HBM)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的主要因素。存儲(chǔ)器制造商之間的競(jìng)爭(zhēng)將從封裝轉(zhuǎn)向散熱。
圖片來(lái)源:韓國(guó)科學(xué)技術(shù)院
KAIST電氣工程教授Joungho Kim在由其領(lǐng)導(dǎo)的校內(nèi)研究團(tuán)隊(duì)KAIST Teralab主辦的活動(dòng)中指出,封裝技術(shù)目前是決定半導(dǎo)體市場(chǎng)主導(dǎo)地位的主要因素,但隨著HBM5的出現(xiàn),散熱技術(shù)將成為主導(dǎo)因素。
該實(shí)驗(yàn)室分享了其所謂的2025年至2040年HBM4到HBM8技術(shù)路線圖,涉及HBM架構(gòu)、散熱方式、硅通孔(TSV)密度、中介層等多項(xiàng)技術(shù)。
Joungho Kim稱,通過(guò)異構(gòu)和先進(jìn)封裝技術(shù),基礎(chǔ)裸片有望遷移至HBM頂部。
隨著HBM4開始由基礎(chǔ)裸片承接部分GPU工作負(fù)載,基礎(chǔ)裸片溫度升高,散熱將成為關(guān)鍵。Joungho Kim指出,HBM5將采用浸沒(méi)式冷卻結(jié)構(gòu),將基礎(chǔ)裸片和封裝體浸入冷卻劑中,而當(dāng)前使用的液冷方式存在局限性——HBM4中冷卻液僅注入封裝體頂部的散熱器。
Joungho Kim進(jìn)一步說(shuō)明,除現(xiàn)有硅通孔外,HBM將新增多種通孔結(jié)構(gòu),包括:熱通孔(TTV)、柵極TSV及電源通孔(TPV)。到HBM7時(shí)代,需采用嵌入式冷卻技術(shù)將冷卻液注入DRAM芯片之間,為此將專門引入流體TSV結(jié)構(gòu)。
HBM7還將與高帶寬閃存(HBF)等多種架構(gòu)結(jié)合——其NAND將如HBM中的DRAM般進(jìn)行3D堆疊;而HBM8則會(huì)將HBM直接堆疊于GPU芯片頂部。
這位教授還提到,除散熱技術(shù)外,鍵合工藝將成為決定HBM競(jìng)爭(zhēng)力的另一大關(guān)鍵因素。他表示,從HBM6開始將引入玻璃與硅的混合中介層。(校對(duì)/趙月)