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三星擬用獨特封裝技術的高帶寬內存打造“本地AI”手機和平板

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三星正研發專門面向智能手機和平板電腦的高帶寬內存(HBM),并計劃通過復雜封裝技術,將這些移動終端打造成強大的本地 AI 計算平臺。目前 HBM 主要部署在服務器和數據中心領域,而三星希望借助這一高性能 DRAM 形態,進一步放大在 AI 浪潮下的利潤空間,不錯過任何潛在市場。


報道指出,三星此次目標是開發適配移動設備的 HBM 技術,在不顯著增加空間占用和功耗負擔的前提下,大幅提升算力與帶寬,從而支撐更復雜的端側 AI 推理任務。相較之下,現有移動 DRAM 仍以銅線鍵合為主,其 I/O 端子通常在 128 至 256 區間,受限的引腳規模在提升帶寬、降低信號損耗和熱量方面存在明顯瓶頸。

為解決這一問題,三星計劃在智能手機與平板中引入“超高縱橫比銅柱”配合扇出型晶圓級封裝(Fan-Out Wafer Level Packaging,FOWLP),這一封裝方案此前已應用于 Exynos 2600 等系統級芯片,用以增強散熱能力并提升持續負載下的性能表現。在此基礎上,三星希望將服務器級別的 HBM 以更緊湊的形式移植到移動端,為本地 AI 模型提供更高的內存帶寬與數據吞吐能力。

報道援引消息稱,通過在垂直銅柱堆棧(Vertical Copper Post Stack,VCS)領域的進展,三星能夠在有限空間內以“階梯式”結構堆疊多層 DRAM 裸片,再利用銅柱填充其中的空隙,從而在體積受限的移動設備中實現多層 HBM 封裝。與傳統方案相比,三星已經將 VCS 封裝中銅柱的縱橫比從原來的 3–5:1 提升至 15–20:1,這一變化顯著提高了整體帶寬表現。

不過,這種高縱橫比設計也帶來了新的挑戰:隨著縱橫比的提升,銅柱直徑勢必要縮小,一旦直徑低于 10 微米,銅柱可能發生彎曲甚至斷裂,影響結構可靠性。為此,FOWLP 在結構上通過將銅布線向外擴展,提供了額外的機械支撐,以提升整體封裝的穩定性,同時也擴大了可用 I/O 端子數量,從而進一步提升帶寬,報道估計帶寬增幅可達約 30%。



目前尚不清楚三星為移動端開發的 HBM 會在何時正式商用,但從時間表推斷,這一技術有望首批搭載在未來的 Exynos 2800 或 Exynos 2900 平臺上。此前有傳聞稱,Exynos 2800 將使用三星自研 GPU,并不僅限于智能手機產品線,這使得高帶寬、高吞吐存儲子系統的重要性進一步提升。

除了三星,蘋果也被曝計劃在未來 iPhone 上采用 HBM,以改善端側 AI 體驗,但目前尚不清楚其是否會從三星采購相關技術或部件。華為方面同樣在探索將 HBM 引入智能手機的可能,不過考慮到供應鏈和地緣政治等因素,業內認為三星進入中國廠商供應體系的可能性較低。

然而,在技術路線之外,成本問題仍是決定 HBM 能否大規模落地移動終端的一道關鍵門檻。報道指出,在當前存儲器價格高企的環境下,智能手機廠商可能會更謹慎地評估在設備中加入 HBM 的經濟可行性,更多選擇觀望,待價格回落后再做布局。

在這種情況下,未來數年內,提升智能手機和平板本地 AI 能力的主要手段或仍將集中在芯片算力和存儲系統優化(例如更高性能的 LPDDR 或更快的存儲接口),而非大規模采用成本更高的 HBM。不過,一旦內存市場供需恢復平衡、價格趨于穩定,以三星為代表的廠商有望借助移動端 HBM,將高帶寬存儲從數據中心延伸至個人終端,重新定義本地 AI 的體驗上限。

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