鼓狮财经8月24日讯,美光HBM设计架构研究员Raghu Sreeramaneni近日发出警告,半导体领域的“内存墙”问题不仅未缓解,反而正在加剧。内存墙指的是计算单元速度飞速提升,而存储数据速度无法跟上,从而形成的性能瓶颈。Sreeramaneni在斯坦福大学举办的Hot Chips 2026半导体会议上指出,这一瓶颈目前非但没有缩小,反而在日益扩大。
他进一步分析道,人工智能加速器的计算性能每两年可提升三倍,但同期HBM的发展速度却不足两倍。无论计算设备速度多快,若数据传输通道狭窄,最终都会因速度滞后而停滞不前。要突破这一瓶颈,打破计算与存储之间界限的新设计将是关键路径之一。
在技术难点方面,Sreeramaneni以最新的HBM封装技术为例。该技术将两块GPU与八块12层HBM4显存集成,数据显示,封装中约90%的半导体面积被存储芯片占据,存储面积是计算GPU的八倍以上。这种“以面积换带宽”的策略给行业带来了巨大的供应压力:制造相同存储容量时,HBM消耗的晶圆数量大约是普通DDR5的三倍。随着技术升级,速度越快意味着芯片尺寸越大、堆叠层数越多,对晶圆面积的需求也随之增加。
此外,散热问题也日益关键。随着数据传输速度加快,散热已成为设计中的首要考量。HBM的多层结构导致底层热量最高,但冷却系统往往位于顶部,必须穿透所有层才能到达热点集中区域。液冷和芯片超薄技术正在提供解决方案,业内已开始通过先计算散热需求来反向调整芯片结构。
Sreeramaneni总结称,HBM是集成了所有设计、工艺和封装技术的最复杂产品,其体积需被压缩至邮票大小。SK海力士美国公司副总裁Lee Jae-sik也在同场会议中表达了类似观点,认为HBM需要内存厂商、GPU设计商、代工厂和封装厂商的紧密协作。Sreeramaneni的警告进一步凸显了内存行业供不应求的核心矛盾,若要满足人工智能芯片的巨大需求,HBM必须转向颠覆性的工艺和封装技术,这或许是该行业当前竞争的决胜点。
