《科创板日报》5月26日讯 AI需求的高速增长,正推动芯片散热技术持续演进。
今日,SK海力士宣布推出iHBM解决方案,技术通过在HBM封装内集成一体化冷却元件“ICE”,以降低产品运行时的发热量。公司计划将iHBM技术应用于HBM5等下一代产品,以满足高性能计算、AI数据中心等超高度集成、高带宽应用场景的严苛散热管控需求。
据悉,iHBM有别于传统HBM依赖热量经由核心芯片(Core Die)向外传导的间接散热方式,而是直接在热量最为集中的D2D PHY(Die-to-Die Physical Layer,即实现HBM基础芯片与AI高速芯片之间超高速数据传输的物理互联通道)区域内嵌入热控元件ICE。ICE是一种利用绝缘、高导热性的硅基材料,可在HBM封装内部额外构建出专用热量排出通道。
SK海力士发布iHBM冷却方案 图源:SK海力士
相较传统方案,iHBM可将热阻降低30%以上,同时确保产品在高温、高负载环境下的稳定运行特性。
从量产能力来看,iHBM将采用WLP封装工艺,可实现稳定规模化量产。此外,SK海力士表示:“该技术与客户现有SiP系统级封装环境具备高度设计兼容性,客户无需进行大规模设计改动,即可直接部署,从而有效降低了实际导入门槛。”
纵观市场,iHBM并非首个试图将散热能力导入芯片内部的技术。
如三星的Exynos 2600芯片即采用了HPB冷却技术,可跟随DRAM一起直接封装在芯片上,并对整体的热结构进行逐步优化;微软团队也曾开发“微流体冷却技术”技术,即通过细如发丝的微小通道,直接将冷却液输送到芯片内部。
另一方面,芯片散热技术愈发从风冷、液冷等单一外部冷却方案,逐步朝封装内部材料优化、结构、外部冷却协同方向演进。
据银河证券,Vera Rubin架构GPU将全面采用“钻石铜复合散热+45℃温水直液冷”全新方案。华源证券指出,将金刚石作为基板集成使用,不仅具有出色的散热效果,还可以通过重新分配整体热阻及流经该基板的温度降差,实现芯片层面的两相冷却。这种设计可使散热性能提升10到100倍。
从存储技术发展的视角来看,三星电子正在开发下一代HBM封装技术“多层堆叠FOWLP”,结合了超高纵横比铜柱和扇出型晶圆级封装(FOWLP),可提升带宽并改善设备发热量;SK海力士采用混合键合技术的12层HBM堆叠结构的验证工作已经完成,目前正在提高良率,以便将其应用于量产。
投资方面,海通国际证券表示,赛道层面,HBM是下一阶段存储板块核心的弹性方向。伴随2027年全球AI服务器出货量持续高增、HBM3e/HBM4迭代渗透提速,叠加先进封装与良率瓶颈仍持续约束供给释放,看好HBM后续涨价预期。
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