爱情电影网qvod 英伟达的内存昔时：一个GPU上堆叠20个DRAM芯片
本文由半导体产业纵横（ID：ICVIEWS）概括爱情电影网qvod
堆叠更多的DRAM芯片，为GPU芯片带来更多助力。
据Trendforce 报谈，内存制造商三星、SK 海力士和好意思光但愿堆叠更多 DRAM 芯片。跟着第五代堆叠 DRAM 高带宽内存 (HBM5) 的推出，至少有 20 个内存层。
当今的 HBM3e 缔造使用 8 个 24 千兆位芯片，总容量为 24 千兆字节。12 倍堆叠的 HBM3e 模块（称为 12-Hi）已发布，容量为 36 千兆字节。每个芯片具有疏通容量的 20-Hi 变体的容量为 60 千兆字节，但后者可能会同期加多，以收场更高的存储量。
高带宽内存的昔时。Nvidia 光显仍是在方针 HBM5。
犀利人妻不外，该家具还需要几年时分智商上市。Trendforce 估量 Nvidia 但愿不才一代家具中使用 HBM5。届时它将不再位于 GPU 阁下并通过硅中介层络续，而是径直装配在 GPU 上。
Blackwell（B100 和 B200）仍使用 HBM3e。Nvidia已通知将在 2026 年推出具有八个 HBM4 堆栈的 Rubin；具有 12 个堆栈的转换版块 Rubin Ultra 将于 2027 年问世。具有 HBM4e 的 Rubin 继任者将于 2028 年问世，而具有 HBM5 的继任者最早将于 2029 年问世。
羼杂键合取代焊球
在此之前，制造商必须料理坐褥问题。到当今适度，他们一直在 DRAM 层之间使用焊球，即所谓的微凸块。三星和好意思光依靠热压缩非导电膜 (TC-NCF) 来收场踏实：他们将一层薄膜贴在单个芯片上，薄膜在高仁和高压下融化，从而将各层粘合在通盘。
SK Hynix 依靠所谓的大领域回流成型底部填充 (MR-MUF) 来改善散热。制造商对此的式样如下：“大领域回流是一种通过融化堆叠芯片之间的凸块将芯片粘合在通盘的本事。模塑底部填充用保护材料填充堆叠芯片之间的过错，以提高耐用性和散热性。MR-MUF 结合使用回流和成型工艺，将半导体芯片络续到电路上，并用液态环氧模塑化合物 (EMC) 填充芯片和凸块过错之间的空间。”
但跟着容量和时钟频率的陆续提高，组件产生的热量也随之加多。此外，制造商必须省俭空间智商将 20 个内存层压入一个组件中。
据称，该料理决议是羼杂键合，AMD 此前已在其带有堆叠缓存的 Ryzen X3D 处理器中使用过该本事。然后，将通盘 DRAM 层磨平，以便它们互相粘合在通盘而莫得焊点（凸块）。为了收场这少量，制造商必须转换其封装系统。三星简略也但愿将这项本事用于 SSD 的 NAND 闪存。
若是制造商有益提前蕴蓄该本事讲明，16 层堆叠的 HBM4 和 HBM4e 堆叠（16-Hi）也可能弃取羼杂键合。干系词，这光显在本事上还不是必要的。
高堆叠内存的 GPU 在制形老本上势必会有权臣的进步。领先，研发新的散热本事、信号处理本事和封装工艺皆需要参预无数的资金。与此同期，该本事还存在诸多挑战。
在一个 GPU 上堆叠 20 个 DRAM 芯片，散热将成为重要面对的无边挑战。无数芯片在高速启动时会产生可不雅的热量，若是不行有用地进行散热处理，将导致芯片性能下跌甚而损坏。英伟达将不得不参预无数研发资源来征战新的散热本事。举例，可能会探索更高效的散热材料，从传统的铜基散热片转向石墨烯等具有超高热导率的新式材料。同期，液冷本事也可能会赢得进一步发展和优化，经营出愈加细致且适配这种高芯片密度的液冷系统，确保每个 DRAM 芯片皆能在合适的温度下使命。
在如斯高密度的芯片堆叠下，信号完好意思性亦然一个亟待料理的问题。稠密芯片之间的信号传输旅途变得愈加复杂，电磁烦闷、信号蔓延等问题容易出现。英伟达需要在芯片经营和电路布局上进行转换。比如，弃取更先进的布线本事，加多信号屏蔽层来减少电磁烦闷。同期，在芯片之间可能会引入新的信号抵偿和校准机制，及时监测和养息信号的传输情状，确保从一个 DRAM 芯片到 GPU 中枢的数据传输准确无误，防守统统系统的高性能启动。
此外，制造工艺将面对更高的要求。要收场 20 个 DRAM 芯片的踏实堆叠，对芯片的封装工艺建议了近乎尖刻的条款。当今的封装本事可能无法称心这种高复杂度的要求，英伟达需要与芯片制造厂商紧密和洽，共同研发新的封装工艺。在这个过程中，若何保证高良品率是关键。因为跟着制造复杂度的进步，不良品出现的概率也会加多。这可能需要在坐褥经过中引入更精密的检测缔造和设施，从芯片原材料的筛选到每一谈坐褥工序皆进行严格的质料把控，以确保最终家具能够达到预期的性能和可靠性按次。
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