SK hynix 推出嵌入式冷卻元件的 iHBM 存儲架構應對熱管理挑戰

SK hynix 最近推出了 iHBM,這是一種結合動態隨機存取記憶體(DRAM)堆疊與嵌入式集成冷卻元件(ICEs)的架構。這些冷卻元件提供了從高帶寬記憶體(HBM)封裝中額外的散熱通道。ICEs 由電絕緣且具熱導性的矽基材料製成。SK hynix 的高級副總裁兼封裝開發部門負責人 Kangwook Lee 表示:「iHBM 是熱管理的最佳解決方案,結合了我們的記憶體設計能力與先進的封裝技術」。

HBM 是一種記憶體晶片,其中多個 DRAM 晶圓以三維佈局垂直堆疊。這樣不僅縮短了互連長度,還提高了數據速度,降低了延遲並減少了功耗。由於這些優勢,HBM 在人工智能伺服器中被廣泛應用。該技術自 HBM、HBM2、HBM2E、HBM3、HBM3E 進化到 HBM4,隨著人工智能數據處理需求的激增,HBM 技術正朝向更高的堆疊和更快的速度發展。這兩個因素也增加了 HBM 封裝的熱負載。

此外,下一代 HBM 晶片競爭力的關鍵驅動因素是管理連接 HBM 和圖形處理單元(GPU)之間介面的熱功率密度,該介面被稱為 Die-to-Die 物理層(D2D PHY),這也是熱量集中度最高的區域。

iHBM 提供有效的熱管理解決方案

透過 iHBM 解決方案,SK hynix 採取了結構性的方法來解決熱管理問題。與現有的 HBM 產品依賴間接冷卻方法不同,iHBM 解決方案將 ICEs 放置在 D2D PHY 區域之上,從而創建了額外的散熱通道以減少熱負載。這一熱管理解決方案幫助將熱阻降低了 30%,並使晶片在高温和高壓環境下穩定運行。

該公司表示,具備大規模生產能力,以實現 iHBM 裝備晶片的穩定大量生產(可能在其 Cheongju M15X 工廠製造)。這些將利用 SK hynix 的晶圓級封裝(WLP)工藝,基於大規模迴流模具填充(MR-MUF)技術(這一技術允許通過在晶片之間注入液體保護材料來保護電路,進而實現半導體堆疊)。iHBM 解決方案還與現有的系統封裝(SiP)架構具有高設計兼容性,允許以最小的設計調整採用這項新的熱管理技術。

iHBM 預計將在下一代 HBM 產品中部署,例如即將推出的 HBM5。SK hynix 旨在透過滿足高密度和高帶寬環境中的熱管理標準,提升人工智能數據中心的穩定性和運行效率。

SK hynix 積極推進下一代高帶寬存儲技術

SK hynix 在 HBM 部門擁有主導的競爭地位,並已開始積極進行下一代高帶寬存儲技術的研究與開發,例如高帶寬閃存(HBF)和內存內處理(PIM)。HBF 是一種新興的記憶體層,位於 HBM 和固態硬碟(SSD)之間,結合了 HBM 級帶寬特性和 NAND 閃存的高密度容量,旨在提高人工智能基礎設施的可擴展性和能效。PIM 是一種下一代記憶體架構,將處理邏輯直接整合到記憶體晶圓中,消除了傳統馮·諾依曼瓶頸,顯著提高了帶寬效率和能源消耗。

項目規格
記憶體類型HBM4
熱阻降低30%

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Henderson
Henderson

Henderson 是 TechRitual Hong Kong 科技編輯,專注報導智能手機、消費電子產品、SIM 卡及流動通訊市場。自加入 TechRitual 以來,累計撰寫數千篇科技報導及產品評測,內容同步發佈至 SINA 及 Yahoo Tech 等主要平台。