三星主導(dǎo)垂直芯片研發(fā):目標(biāo)將HBM的 I/O 提升10倍、帶寬提升 4 倍
盡管 JEDEC 計(jì)劃放寬 HBM 高度限制,將 HBM4 的上限從 775 微米上調(diào)至約 900 微米,行業(yè)仍在持續(xù)尋求突破傳統(tǒng) HBM 架構(gòu)的結(jié)構(gòu)瓶頸。據(jù)《ET News》報(bào)道,三星電子未來技術(shù)研究項(xiàng)目下一項(xiàng)基于垂直芯片(Vertical Die) 的先進(jìn)封裝研發(fā)已取得實(shí)質(zhì)性進(jìn)展。
值得關(guān)注的是,該方案據(jù)稱可將I/O 密度提升最高 10 倍、帶寬提升約 4 倍。
報(bào)道稱,該項(xiàng)目由韓國科學(xué)技術(shù)院(KAIST)權(quán)志旼教授擔(dān)任首席研究員,已取得重要學(xué)術(shù)里程碑:一篇關(guān)于 Vertical Die 架構(gòu)的論文已被 2026 年 6 月舉辦的IEEE 超大規(guī)模集成電路技術(shù)與電路研討會(huì)接收 —— 該會(huì)議是全球半導(dǎo)體器件與電路集成領(lǐng)域最具權(quán)威性的會(huì)議之一。
該項(xiàng)目的核心突破在于垂直芯片(V?die) 技術(shù):將芯片90 度垂直豎立,如同書架上的書本一般排布。
當(dāng)前 HBM 采用 DRAM 芯片垂直堆疊、通過硅通孔(TSV)實(shí)現(xiàn)層間數(shù)據(jù)傳輸,但每個(gè) TSV 都會(huì)占用部分芯片面積,限制 I/O 端子數(shù)量的大幅提升(HBM4 約為 2048 個(gè));且堆疊越高,散熱難度越大。
而全新架構(gòu)可將芯片整條長(zhǎng)邊作為焊盤區(qū)域,顯著擴(kuò)展 I/O 連接數(shù)量,實(shí)現(xiàn)更高的帶寬擴(kuò)展性。
援引權(quán)教授團(tuán)隊(duì)研究成果:在相同封裝面積下,垂直芯片架構(gòu)可將 I/O 端子數(shù)量提升10 倍,達(dá)到約20000 個(gè)(HBM4 約 2048 個(gè));帶寬同樣提升約 4 倍,數(shù)據(jù)讀取延遲顯著降低。
報(bào)道還提及另外兩項(xiàng)關(guān)鍵突破:
研究團(tuán)隊(duì)在被視為下一代封裝材料的玻璃基板上直接電鍍銅制作傳輸線路,并成功驗(yàn)證信號(hào)完整性(SI)。
提出創(chuàng)新直連液冷散熱方案:利用芯片間的微小間隙作為冷卻液通道,實(shí)現(xiàn)各層溫度更均勻分布。
三星表示,本次研發(fā)的 V?die 集成封裝技術(shù)不僅可用于下一代 AI 加速器,還可廣泛應(yīng)用于超高速存儲(chǔ)–邏輯集成、高性能計(jì)算(HPC)、高頻通信等多個(gè)領(lǐng)域。








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