从容量竞争到散热技术！HBM5时代三大存储巨头积极应对散热挑战

高带宽存储(HBM)的从容存储竞争正经历结构性转变：随着AI运算需求激增，三星电子、量竞SK海力士和美光科技的散热M时散热竞争不仅聚焦于堆叠层数与存储容量，也逐渐转向热管理技术的技术巨头积极较量。

报道显示，应对

英伟达(NVDA.US)、挑战AMD(AMD.US)等AI芯片厂商正向HBM供应商施加压力，从容存储要求提高热控和低功耗设计的量竞能力。

与此同时，散热M时散热从HBM5开始，技术巨头积极三星与SK海力士将推出芯片级热管理技术。应对在COMPUTEX展会上，挑战三星展示了其HBM5模型和HPB(Heat Path Block)技术，从容存储SK海力士则发布了将冷却元件直接集成到封装中的量竞iHBM方案。

这一战略布局反映了日益严峻的散热M时散热热管理挑战。新一代AI服务器GPU的功耗逐渐逼近每颗1000瓦，极大增加了系统的散热负担。此外，随着HBM堆叠层数接近20层，散热问题已成为提升性能和扩展规模的关键障碍。

这三家巨头各自采取了不同的技术路径：

三星专注于内部构建独立热传导通道，SK海力士则将冷却元件嵌入HBM封装，而美光则通过低功耗设计和硅通孔(TSV)冷却技术寻求突破。

三星HPB：构建独立的热传导路径

三星在COMPUTEX展示的HPB技术旨在HBM结构内开辟额外的热传导路径，以便更有效地管理芯片内部的热量。三星DS首席技术官Song Jae-hyuk表示，HPB技术已在HBM4E中测试成功，得到了可靠性与稳定性的验证。

在HBM结构中，D2D PHY(die-to-die物理层)被认定为主要热源之一。三星的HPB方案在此区域引入独立热路径，提升了整体系统的稳定性，热阻最高可降低16%。

HPB技术已经在三星Exynos 2600等应用处理器中应用，通过在芯片上方设置铜质结构，以产生更有效的散热路径。三星还计划探索基于硅材料的HPB架构，以优化芯片排布，将HPB融入整体存储堆叠设计。

SK海力士iHBM：冷却元件的内部集成

SK海力士于5月底推出的iHBM方案，将冷却元件(ICEs)直接集成到HBM封装内部，并计划在包括HBM5在内的下一代产品中推广这一架构。

与三星相似，SK海力士也关注D2D PHY界面的热问题。该方案通过将导热性好的硅基材料ICEs集成到HBM堆叠与GPU之间的D2D PHY区域，构建内部散热路径，从结构层面应对热管理挑战。该设计可以将热阻降低30%，并显著提升运行稳定性。

在可制造性方面，iHBM依靠SK海力士的晶圆级封装(WLP)工艺及已验证的MR-MUF技术以确保大规模生产的稳定性。

美光差异化策略：低功耗设计与TSV冷却

与两家韩国竞争对手在封装内部热路径上的集中投资不同，美光选择聚焦于低功耗的HBM设计，并结合硅通孔(TSV)冷却技术。

沟槽冷却技术通过在AI加速器芯片中蚀刻微型沟槽，使冷却液能够循环保流，从而减少热积累。根据专利与技术分析平台PatSnap，美光在2025年获得的叠层存储散热专利，描述了一种基于电气无源冷却TSV的垂直热管理结构，它在存储堆叠内嵌入导热层，形成有效的热传导路径。

行业走向：散热管理成为3D封装竞争的新角度

PatSnap还指出，

整个行业正向专用热传导通道演进，以提高散热效率，绕过高热阻的底部填充材料。参与者包括美光和多家中国主要存储制造商，他们都在追求类似的设计方向。

随着HBM堆叠层数接近20层，AI芯片功耗不断上升，散热管理已演变为封装设计的核心挑战。三大巨头在这一领域的技术积累与专利布局，正日益成为衡量其未来市场竞争力的重要标准。

本文转载自“华尔街见闻”，官网编辑：蒋远华。