HBM Technology Outlook: top drie geheugenfabrikanten concurreren in de geheugenmarkt met hoge bandbreedte

HBM-technologie (High-Bandwidth Memory (HBM), beschouwd als een opstap in de overgang naar het tijdperk van de "in-Memory Computing/Processing", heeft aanzienlijke aandacht getrokken van de drie toonaangevende geheugenfabrikanten: Samsung, SK Hynix en Micron.Deze industriële reuzen concurreren fel op de ontwikkeling van HBM-technologie, gericht op door-silicon via (TSV) procesintegratie en 3D HBM DRAM-chipstapels.

Volgens een Techinsights-rapport is HBM een 3D-gestapeld DRAM-apparaat dat hoge bandbreedte en brede kanalen biedt, waardoor het ideaal is voor toepassingen die hoge prestaties, energie-efficiëntie, grote capaciteit en lage latentie vereisen.Deze toepassingen omvatten high-performance computing (HPC), krachtige GPU's, kunstmatige intelligentie en datacenters.TechInsights voorspelt dat aankomende HBM4-apparaten (2025-2026) en HBM4E-apparaten (2027-2028) capaciteiten zullen hebben van 48 GB tot 64 GB, met 16-hoge stapels en bandbreedtes van 1,6 tb/s of hoger.

HBM -technologie heeft een snelle evolutie in bandbreedte gezien, die toeneemt van ongeveer 1 Gbps in HBM Gen1 en 2 Gbps in HBM Gen2 tot 3,6 Gbps in HBM2E, 6,4 Gbps in HBM3 en 9,6 Gbps in HBM3E.Voor Gen1- en Gen2 HBM-apparaten gebruikte SK Hynix de TC-NCF-methode voor HBM DRAM-chipstapels.Voor Gen3 en Gen4 zijn ze overgestapt op het MR-MUF-proces.SK Hynix heeft deze technologieën verder geoptimaliseerd en ontwikkelt nu een geavanceerd MR-MUF-proces voor Gen5 om het thermische beheer te verbeteren.TechInsights verwachten dat de aankomende Gen6 HBM4 -apparaten dit proces mogelijk combineren met opkomende hybride bindingstechnieken.

Om thermische dissipatie-uitdagingen aan te gaan, gebruiken HBM-apparaten TC-NCF- en MR-MUF-oplossingen.De TC-NCF-methode omvat het toepassen van dun filmmateriaal na elke chipstapeling, terwijl de MR-MUF-methode alle verticaal gestapelde chips verbindt via een enkel verwarmings- en bindingsproces.Voor HBM-oplossingen met een hogere stapel, zoals HBM4E, HBM5 en verder, suggereert Techinsights dat nieuwe benaderingen, zoals hybride binding, nodig kunnen zijn om deze uitdagingen effectief aan te gaan.