Все глаза на HBM

Недавно Samsung объявила, что в 2028 году он запустит свой первый мобильный продукт, оснащенный памятью LPW DRAM, LPW, также известный как вводный/вывод с низкой задержкой (LLW) или «мобильный HBM», используя новую технологию упаковки вертикальной связи, складывавшись на LPDDR, значительно увеличивая интерфейсы I/O, может уменьшить консультации, которые притягивают, что притягивает в достижение, что притягивает во многом, что притягивает во многое, что привлечет во многом.

Как мы все знаем, с ростом ИИ в последние годы, рынок обработки данных и серверов достиг беспрецедентного уровня требований к производительности памяти.

0040-02544 верхняя часть тела, металл DPS

Основные производители памяти, такие как SK Hynix, Samsung Electronics и Micron, включили HBM в свои основные линии продуктов, рассматривая его как ключ к продвижению технологических инноваций и конкуренции рынка.

Теперь гиганты хранения планируют дополнительно расширить использование чипов HBM, пытаясь доставить их из центра обработки данных на рынки автомобильных и мобильных устройств.

HBM входит в область умных автомобилей

В эпоху крупных моделей, в отрасли достигли консенсуса, что чипы ИИ оснащены памятью HBM, и автомобильная промышленность постепенно начала принимать память HBM.

С эволюцией тенденции «новых четырех модернизаций», растет спрос на обработку данных в реальном времени, обработку изображений с высоким разрешением и хранение данных для интеллектуальных автомобилей, особенно множество новых систем интеллектуальных автомобилей, таких как передовые системы помощи водителя, интеллектуальные системы кабины и информационно-развлекательные системы привлекли высокий спрос на мощность хранения на борту, которые, как ожидается, будут широко используются в платформе.

Кроме того, принятие сквозных моделей в транспортных средствах, вероятно, будет становиться все более и более распространенным в будущем, что предоставляет большое количество возможностей для бортовых приложений HBM.

С точки зрения текущего прогресса, применение HBM в автомобильной области все еще находится в зачаточном состоянии, но были сделаны некоторые важные прорывы. HBM2E SK Hynix был применен к автономному автомобилю Google Waymo, отмечая официальное вступление HBM в автомобильное поле и подчеркивая растущую важность высокопроизводительной памяти в автомобильной области.

SK Hynix, как эксклюзивный поставщик технологий передовой памяти для автономных транспортных средств Waymo, независимо производил HBM2E специально для автомобильных приложений для удовлетворения более строгих требований к качеству для автомобильных чипов. Будучи первым производителем чипов HBM на рынке, который предоставил чипы HBM, которые соответствуют строгим автомобильным стандартам AEC-Q, продукты HBM2E SK Hynix продемонстрировали выдающуюся производительность: способности до 8 ГБ, скорость передачи до 3,2 Гбит/с и удивительная полоса с 410GB/S, устанавливающая новая эталона для отрасли.

Принимая это в качестве возможности, SK Hynix активно расширяет свою сеть сотрудничества с Nvidia, Tesla и другими гигантами в области автономных решений вождения, и активно ищет партнеров для установки HBM на автономных транспортных средствах, стремясь к дальнейшему расширению своего бизнеса от существующего рынка центров обработки данных ИИ на рыночный автономные транспортные средства.

Хотя Samsung напрямую не раскрыл прогресс автомобильной HBM, он, вероятно, будет косвенно участвовать в экосистеме автономного вождения в результате его сотрудничества с NVIDIA.

В целом, благодаря все более жесткой конкуренции на рынке интеллектуальных автомобилей, автомобильные компании должны повысить свою конкурентоспособность, повышая уровень интеллекта транспортных средств, и технология HBM, несомненно, является ключом к достижению этой цели. В настоящее время ряд автомобильных компаний также активно ищут возможности сотрудничества с производителями HBM.

Некоторые эксперты заявили, что в долгосрочной перспективе HBM станет основным потоком, и если HBM будет принят ведущими компаниями, такими как Tesla, эта тенденция ускорится.

Согласно данным исследовательских институтов рынка, мировой рынок автомобильных чипов памяти будет стоить 4,76 млрд долларов в 2023 году и, как ожидается, достигнет 10,25 млрд долларов к 2028 году.

HBM, Going Mobile

В дополнение к автомобильному рынку, с быстрым развитием ИИ, 5G и других технологий, мобильные устройства становятся все более и более мощными, а требования к производительности памяти также увеличиваются. От запуска сложных приложений искусственного интеллекта до обеспечения плавной многозадачности до поддержки видео высокой четкости и крупномасштабных игр, мобильные устройства нуждаются в памяти, которая может обеспечить более высокую пропускную способность и меньшую задержку.

Принимая смартфоны в качестве примера, благодаря популярности фотосъемки искусственного интеллекта, голосовых помощников ИИ и других функций, мобильные телефоны должны обрабатывать большое количество данных в течение короткого периода времени. Сделав а-оптимизированную фотографию, телефон должен анализировать и обрабатывать изображение в режиме реального времени, что требует, чтобы память была способна быстро читать и хранить данные изображения. Однако, хотя традиционная память LPDDR может в определенной степени удовлетворять потребности ежедневных приложений, она постепенно не может удовлетворить эти высокопроизводительные требования.

В таких областях, как ноутбуки и носимые устройства, существует также неотложная необходимость в высокопроизводительной памяти. При запуске крупномасштабного офисного программного обеспечения и редактирования видео ноутбуки нуждаются в памяти с эффективными возможностями обработки данных. Носимые устройства, такие как интеллектуальные часы, также нуждаются в памяти, чтобы быстро обрабатывать данные датчика при реализации таких функций, как мониторинг здоровья и отслеживание упражнений.

Появление HBM открывает новые возможности для удовлетворения этих потребностей. Этот тип HBM для мобильных устройств, также известный как «мобильный HBM», имеет характеристики, аналогичные тем, которые используются на текущих серверах.

HBM использует расширенную технологию 3D-укладки для подключения нескольких чипов DRAM вертикально через Shile-Silicon (TSV), что значительно увеличивает пропускную способность памяти. Эта уникальная конструкция позволяет скорости передачи данных HBM достигать сотен ГБ/с, что в несколько раз выше, чем у традиционной памяти DDR, которая может полностью удовлетворить потребности ИИ вычислений для быстрой обработки массивных данных, эффективно снизить задержку передачи данных и значительно повысить эффективность обучения.

Mobile HBM имеет ту же концепцию укладки, но это метод складывания DRAM LPDDR по ступенчатую шаблону, а затем подключение к подложке с вертикальными проводами. В частности, Samsung Electronics разрабатывает технологию под названием «VCS», в то время как SK Hynix разрабатывает технологию под названием «VFO». Преимуществами являются высокая эффективность мощности, низкое энергопотребление и способность предоставлять больше контактов с вводами данных.

Самая большая разница между мобильным HBM и LPDDR заключается в том, является ли это «пользовательской памятью». LPDDR-это продукт общего назначения, который можно использовать партиями после массового производства; Принимая во внимание, что мобильный HBM - это индивидуальный продукт, который отражает приложение и требования клиента. Поскольку мобильный HBM подключен к процессору в другой позиции PIN -кода, его необходимо оптимизировать для продукта каждого клиента до массового производства.

Индустрия рассматривает мобильный HBM как полупроводники следующего поколения и сосредоточена на его развитии. Samsung и SK Hynix, как два гиганта в области памяти, не остановили усилий в исследованиях и разработках и планировании технологии мобильных HBM.

Samsung: запущенLPD DRAM в 2028 году

Согласно предыдущим сообщениям, Samsung LPW DRAM, продукт с аналогичной технологией, обладает низкой задержкой и пропускной способностью до 128 ГБ/с, в то же время потребляет только 1,2PJ/B, и планируется достичь коммерческого массового производства в {3}}.

Следует отметить, что мобильный чип HBM, представленный LPDDR, не подходит для той же схемы соединения TSV, что и HBM из -за ее небольшого размера. В то же время высокая стоимость и низкая доходность процесса производства HBM не могут удовлетворить спрос на мобильный драм с высокой емкостью.

В результате Samsung Electronics и SK Hynix приняли еще один метод усовершенствованной упаковки.

Метод VCS Samsung Electronics (вертикальная медная колонна), в котором чипы DRAM, вырезанные из пластин, сложены в шаг -форме, затвердевают эпоксидным материалом, а затем просверлены и заполнены медью.

Согласно Samsung Electronics, технология Advanced упаковки VCS имеет увеличение плотности ввода/вывода {0}} и в 2,6 раза превышает пропускную способность по сравнению с традиционным соединением проволоки и 9- сгибанием эффективности производства по сравнению с вертикальным проволочным соединением VWB. Согласно плану, Samsung Mobile HBM будет запущен со второй половины 2025 по 2026 год.

Однако, судя по последним раскрытию, пока, похоже, новое обновление об этой разработке.

В недавнем ISSCC 2025 года Song Jae-Hyuk, технический директор Samsung Electronics Division и глава лаборатории полупроводниковых исследований, показал, что Samsung планирует запустить мобильные устройства, оснащенные LPW DRAM (DRAM широкому вводам/выводам LP) или «мобильный HBM», в 2028 году.

LPW также известен как LLW или «пользовательская память». С его появлением в качестве следующего поколения памяти отрасль в целом использует различные имена при разработке стандартов. Но независимо от названия, цель одинакова: увеличить количество каналов ввода/вывода и снизить скорость каждого канала, при этом достигая повышения производительности и снижения энергопотребления. Кроме того, технология доступна в пакете вертикального проволочного соединения (VWB), который преобразует путь сигнала от изгиба в прямую линию.

С точки зрения конкретной производительности, LPW DRAM складывает LPDDR DRAM, чтобы значительно увеличить количество интерфейсов ввода/вывода для достижения двойных целей повышения производительности и снижения потребления энергии. Его полоса пропускания может достигать более 200 ГБ/с, что на 166% выше, чем в существующем LPDDR5X. В то же время его энергопотребление уменьшается до 1,9PJ/бит, что на 54% ниже, чем LPDDR5X. Применение этой технологии позволит мобильным устройствам иметь более плавный опыт при запуске крупномасштабных игр, редактирования видео и других высокопроизводительных приложений, одновременно продлевая время автономной работы устройства. Сообщается, что Samsung объявил на мероприятии «Semicon Taiwan», состоявшемся в сентябре прошлого года, что эффективность LPW DRAM на 133% выше, чем у LPDDR5X, что означает, что цель эффективности была увеличена менее чем за шесть месяцев.

Эта серия прорывов обязательно обеспечит более эффективную и надежную поддержку памяти для растущего числа приложений для искусственного интеллекта на устройстве.

SK Hynix: VFO Technology ускоряет мобильный HBM

В отличие от VCS Samsung, SK Hynix выбрал медные провода вместо медных столбов. В отличие от Samsung Electronics с точки зрения соединения компонентов и последовательности процессов, она использует медные провода для подключения сложенных DRAM, а затем внедряет эпоксидную смолу в пустое пространство, чтобы затвердеть их, что позволяет стекаться мобильными чипами DRAM

Эта технология называется «VFO (вертикальная линейная фаната)» и аналогична текущему методу использования материалов MUF для заполнения пробелов между стеками DRAM для достижения HBM.

SK Hynix отметил, что технология VFO сочетает в себе технологии FOWLP (упаковка уровня пластин) и технологии укладки DRAM, а технология VFO значительно сокращает путь передачи электрических сигналов между несколькими слоями DRAM за счет вертикального соединения, сокращает длину линии до менее чем 1/4 традиционной памяти и повышает энергоэффективность на 4,9%. Этот метод увеличивает рассеивание тепла на 1,4%, но уменьшает толщину упаковки на 27%.

Можно видеть, что приложения ИИ на стороне устройства мобильных устройств требуют высокой пропускной способности и высокоскоростного хранения в качестве поддержки, а применение HBM в смартфонах, планшетах и ​​ноутбуках становится тенденцией. Согласно некоторым данным, прогнозируется, что к 2027 году доля рынка мобильных телефонов ИИ, интегрированных с HBM, будет превышать 50%, а планшеты и ноутбуки будут постепенно последующие.

После того, как SK Hynix и Samsung Electronics сделают прорывы в укладке LPDDR и упаковке чипов, мобильный HBM, несомненно, является хорошим выбором.

Различия в технологических стратегиях двух компаний стоит обратить внимание, поскольку они могут изменить ландшафт рынка мобильного HBM. Подобно тому, как различия в технологии HBM на рынке центров обработки данных определяют доминирование рынка ИИ, мобильный HBM привлекает внимание в качестве памяти AI для смартфонов, ПК, хрусников XR и других устройств и, как ожидается, окажет прямое влияние на рынок ИИ на мобильных устройствах.

A semiconductor industry veteran said, "Samsung focuses on high-bandwidth design (LP Wide I/O) and prioritizes product perfection; SK hynix, on the other hand, is focusing on low power consumption and thinning (VFO), prioritizing cost-effectiveness, and it is too early to tell who has more market value, as each customer has different requirements. "The competition between Samsung and SK hynix in the field of mobile HBM перешел от технологических исследований и разработок в комплексную конкуренцию с клиентами с точки зрения массовых производственных возможностей и экосистем клиентов. Samsung сузил разрыв за счет инноваций процессов и расширения мощностей, в то время как SK Hynix сохранил свой лидерство с преимуществом урожая и индивидуальной стратегией. С массовым производством HBM4 после 2025 года, два производителя будут ускорить децентрализацию технологий на мобильные терминалы, стимулируя революцию производительности смартфонов, ПК и устройств AR/VR.

Также сообщалось, что мобильный HBM, вероятно, будет производиться в индивидуальной форме и предоставлена ​​производителям чипов смартфонов, что изменит предыдущую модель, ориентированную на поставщика на подход, ориентированный на спрос. Так же, как SK Hynix ранее поставлял индивидуальную DRAM с низкой мощью для гарнитуры Apple "Vision Pro". Но неясно, как настройка отличается от компании к компании, так как мобильный HBM все еще находится на этапе НИОКР. Фактически, когда HBM используется в автомобилях, HBM2E SK Hynix, который специально создается для автомобилей, настроен на потребности определенных полей.