北京
隨著HBM技術向更高堆疊層數和更快速度發展，熱管理已成為一項挑戰。
SK海力士推出了iHBM，這是一種在動態隨機存取存儲器（DRAM）堆疊中嵌入集成冷卻元件（ICE）的架構。這些冷卻元件為高帶寬存儲器（HBM）封裝提供了額外的散熱路徑。ICE由不導電、導熱的硅基材料制成。
SK海力士封裝開發高級副總裁兼負責人Kangwook Lee表示：“iHBM是熱管理的理想解決方案，融合了我們的存儲器設計能力與先進封裝技術。”
熱管理難題
HBM是一種將多個DRAM裸片在三維布局中垂直堆疊的存儲芯片。這縮短了互連長度，提高了數據速度，降低了延遲，并減少了功耗。基于這些優勢，HBM被大量用于AI服務器中。該技術歷經HBM、HBM2、HBM2E、HBM3、HBM3E到HBM4的迭代演進。
為滿足激增的AI數據處理需求，HBM技術正朝著更高堆疊和更快速度的方向發展。這兩個因素也正在增加HBM封裝的熱負荷。
此外，決定下一代HBM芯片競爭力的關鍵驅動力在于HBM與圖形處理單元（GPU）之間接口（也稱為裸片到裸片物理層D2D PHY）的熱功率密度管理。該區域同樣是熱量最集中的地方。
架構與集成
通過iHBM解決方案，SK海力士采用了一種結構化的方法來解決熱管理問題。現有HBM產品依賴通過基礎裸片將熱量導出的間接冷卻方法，而iHBM方案將ICE置于D2D PHY區域上方，從而開辟了一條額外的散熱路徑，以降低熱負荷。
這一熱管理方案有助于將熱阻降低30%，并使芯片即使在高溫和高壓條件下也能穩定運行。
工業規模量產
該公司表示，已具備量產能力，可穩定地大批量生產配備iHBM的芯片（很可能將在其清州M15X工廠制造）。這些芯片將利用SK海力士基于批量回流模制底部填充（MR-MUF）技術的晶圓級封裝（WLP）工藝，該技術通過在芯片之間注入液態保護材料來保護電路，從而實現半導體的堆疊。
iHBM方案還與現有系統級封裝（SiP）架構具有高度的設計兼容性，僅需極小的設計調整即可引入這項新的熱管理技術。
iHBM計劃部署在下一代HBM產品中，例如即將推出的HBM5。SK海力士希望通過該產品滿足高密度和高帶寬環境中的散熱標準，從而提升AI數據中心的穩定性和運營效率。
未來發展
SK海力士在HBM領域占據主導競爭地位。公司還啟動了下一代高帶寬存儲技術的主動研發，例如高帶寬閃存（HBF）和存內處理（PIM）。
HBF是一種新興的存儲層級，定位介于HBM和固態硬盤（SSD）之間。它結合了HBM級帶寬特性和基于NAND閃存的高密度容量，旨在提高AI基礎設施的可擴展性和能效。
PIM是一種下一代內存架構，將處理邏輯直接集成到存儲裸片中，消除了存儲器與處理器之間傳統的馮·諾依曼瓶頸，大幅提升帶寬效率并降低能耗。
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