AI 服务器上最贵的零件,这两年一直是 HBM。三星、SK 海力士、美光的产能被一路订到明年,价格抬了一轮又一轮,想买还得排队。就在这个当口,Intel 在东京拿出了一个反着做的方案:既然平着叠会积热,那干脆把内存立起来堆。
这块内存叫 ZAM,全称 Z-Angle Memory,中文可以直译成“Z 角内存”,由 Intel 和软银旗下的 SAIMEMORY 联合研发。从公布的结构图看,它跟现在所有量产的 HBM 都不是一个做法。
HBM 真正的瓶颈不是带宽,是热量
先说清楚 HBM 是怎么做的。它把一个又一个 DRAM 晶粒平着摞起来,再用硅通孔(TSV)从上到下穿孔连通。这个做法换来了极宽的位宽和极高的带宽,代价是所有热量都困在堆叠体的夹层里。
晶粒每多一层,中间那几层的散热路径就长一截。业界普遍的说法是,平放堆叠到 16 到 20 层左右,就会撞上热管理的天花板。越往上堆,良率越难看,功耗也跟着涨。所以 HBM4 之后各家的路线图,其实都在跟同一个问题较劲:层数还要加,热往哪走。
当年选平着摞,不是没想到散热,而是因为平着摞最好做。晶粒之间贴合面大,混合键合容易对准,封装出来是一片规规矩矩的方块,能直接挨着 GPU 放,走线距离最短。这套方案把带宽做到了极致,也把散热这条路提前走窄了。
ZAM 的解法:把芯片立起来,热就有地方去
ZAM 换了个姿势。它不再把 DRAM 晶粒平着摞,而是立着、斜着堆,用所谓的“Z 形对角铜互连”把每一层连起来,中间还留了一根中央散热柱。结构图上标得很清楚:堆叠的 DRAM 层、Z 角铜互连、中央散热柱、混合键合界面、逻辑基底晶粒,一层一层立着码上去。
立着堆最直接的好处是热路变短。热量不必再穿过整个堆叠体,而是从侧面和中央的柱子往外散。日媒给出的对比图画得很直白:旧结构的热“憋在里面”,新结构的热“跑得出去”。
第二个好处是供电和通信能拆开做。每一颗芯片都可以单独通信、单独供电,不必挤在同一条 TSV 链路上。
按 SAIMEMORY 公布的口径,同样面积下单颗芯片的最高容量可以做到 512GB,是当前主流 HBM 模组的 2 到 3 倍;功耗比 HBM 低 40% 到 50%,也有报道称最多能低 60%;互连结构简化之后制造工艺跟着变简单,成本有机会低一大截。
如果这些数字最后都能落地,它冲击的就不是某一代 HBM,而是 HBM 这套“平着摞”的路线本身。
Intel 重回内存,靠的不是自己出钱
这里有个容易被忽略的背景:Intel 上一次认真做内存还是上世纪 80 年代中期的事,当时它被日本厂商挤出了 DRAM 市场。后来它偶尔回来过——2022 年 7 月关停傲腾(Optane)业务,一次性计提约 5.59 亿美元,又退了一次。
所以这次它换了打法。技术由 Intel 出,来路是自家的“下一代 DRAM 键合”计划(NGDB),背后有美国能源部的支持,也接上了东京大学的专利积累。钱、公司、政策支持则交给日本这边:软银 2024 年底发起成立 SAIMEMORY,日本政府的 NEDO 提供了资助,整个研发计划周期定在 3.5 年。凑在同一个盘子里的还有富士通、理化学研究所(RIKEN)、日本政策投资银行、Shinko Electric,以及已被美光收购的力积电。
在 Intel Connection Japan 的现场,Intel 日本社长和 SAIMEMORY 社长一起把原型摆上了台。SAIMEMORY 社长山口秀哉给这件事定的性,是“一个颠覆性的挑战”。
时间表比宣传语诚实:2027 出原型,2029 才谈商业化
有一点必须说清楚:现在拿出来的是一块原型,属于概念验证,不是能卖的产品。
按日本财年算,SAIMEMORY 计划在 2027 财年(也就是 2028 年 3 月之前)做出可用的原型,商业化目标放在 2029 财年。软银在原型阶段的投入约 30 亿日元。
这个时间点很关键。ZAM 要面对的不是今天在产的 HBM3E,甚至不是明年的 HBM4,而是 2029 年之后那一代产品。它在发布会上拿来对标的那些优势,也得等到那时候才能当面对上。
换句话说,这场仗还没开打,现在只是有人先把座位占住了。
为什么偏偏是现在:缺得越久,远期技术越有人掏钱
一条技术路线能不能立项,看的从来不只是它好不好,而是有没有人愿意在这个时间点掏钱。今年的存储行情,正好给了这个理由。
DRAM 采购价一年之内翻了好几倍,笔记本的整机价签跟着往上涨;AI 数据中心把 HBM 产能吃掉之后,通用 DDR5 内存条和 SSD 的排产都得往后排。9 月 28 日,群联电子 CEO 潘健成公开回怼宏碁董事长陈俊圣“存储短缺很快结束”的说法,话讲得很直接——好像只有宏碁不缺货;他的判断是短缺才刚开始,行业还要再硬扛几年。他还提到一条更硬的约束:新增产能最早 2028 年才能上线,而此前有预测认为,即便把所有新建和扩建产能都算进去,2030 年的需求也只能满足 76%。
短缺拖得越久,替代路线的窗口就越大。对 Intel 来说,这里还有一层更私人的理由:HBM 现在是别人的生意,ZAM 是它重新坐回内存这张牌桌的入场券。
别急着下结论,死在实验室里的“HBM 杀手”不止一个
该泼的冷水也得泼。
新一代存储从原型走到量产,中间隔着良率、封装和客户认证三道硬关。垂直堆叠虽然散热好,可要把良率做上去,本身就要靠混合键合这种当前 HBM 也在啃的硬骨头。再说得直白一点:立起来之后,同样容量占的封装面积会变大,怎么跟 GPU 挨在一起、怎么塞进现有服务器的主板空间,都是要重新解的题。过去几十年里,停在实验室里的存储概念不止一个两个。
所以更合理的看法是:ZAM 短期替代不了 HBM。它现在的价值,在于提出了一种不同的解法——当整个行业都在朝同一个方向加层的时候,有人开始问“层到底该怎么叠”。
这个问题问得对不对,2029 年会给出答案。在那之前,HBM 该抢的还得抢。
你觉得 ZAM 这种立着堆的内存,是会真落地,还是又一个停在原型阶段的概念?评论区说说你的判断。
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