三星正开发新型封装技术,手机也能用上HBM?
受AI热潮的推动,HBM在这几年实现快速发展,迭代速度显著加快,成为市场上最受追捧的DRAM技术之一。 去年,SK海力士就凭借向...
受AI热潮的推动,HBM在这几年实现快速发展,迭代速度显著加快,成为市场上最受追捧的DRAM技术之一。
去年,SK海力士就凭借向英伟达大规模供应HBM3和HBM3E,一度超越三星领跑DRAM市场,这也促使三星加快了相关技术研发的步伐。
据韩媒ETnews等报道,三星电子正在开发一种独特的封装技术,目的是让智能手机和平板电脑等移动设备也能够使用HBM芯片,从而让这些移动设备也能运行本地AI计算平台。
目前,HBM主要应用于服务器和数据中心领域,而移动设备使用的DRAM普遍采用铜线键合或引线键合技术,这种技术使得I/O引脚数量局限在128至256个,不仅存在较大的信号损耗,散热效率也不足,难以满足端侧AI对高带宽、低功耗的需求。
针对这一瓶颈,三星计划采用超高纵横比铜柱,结合扇出型晶圆级封装(FOWLP)技术,同时对现有的垂直铜柱堆栈(VCS)技术进行改进,最终达到适配HBM内存的目的。在VCS技术上,三星已经实现了关键创新,将铜柱的纵横比从现有的3-5:1大幅提升至15:1–20:1,因此可以在有限的移动设备空间内塞入更多铜线,显著提升带宽。
目前,该封装方案此前已应用于Exynos 2600等系统级芯片,能有效增强散热能力和持续工作负载性能,这也给三星一点信心。
不过,纵横比的提升会导致铜柱直径缩小,一旦直径低于10微米,铜柱就可能出现弯曲甚至断裂的情况,影响结构可靠性,所以FOWLP技术的作用就是通过对芯片进行模塑处理,将布线向外部延伸,从而起到了支撑铜柱、防止变形的作用,同时引脚数量也能相应增加。
经测算,这套方案可使带宽提升15%-30%,还能实现超过1.5倍的内存堆叠数量,所以该封装技术也被命名为“多层堆叠FOWLP”。
目前,这项移动HBM封装技术仍处于研发阶段,具体的商用时间尚未明确。
从时间表推断,该技术有望在Exynos 2800或Exynos 2900上试用,其中Exynos 2800已经三星自研GPU,因此使用HBM内存的可能性非常大。不过有业内人士表示,由于服务器、数据中心等领域对HBM的需求短期内仍将保持强劲,所以移动HBM的研发和量产速度可能会略滞后于计划。另外,成本问题也是HBM落地移动终端的门槛。
当前存储器价格偏高,其他智能手机厂商也会选择观望,待价格稳定后才会评估其经济可行性。因此,未来数年内,移动设备提升本地AI能力的主要方式仍将集中在芯片算力优化和存储系统升级上。
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