在人工智能（AI）技術(shù)迅猛發(fā)展的當(dāng)下，數(shù)據(jù)處理與存儲(chǔ)能力成為制約其進(jìn)一步飛躍的關(guān)鍵因素。2025 年 9 月 12 日，韓國(guó)半導(dǎo)體巨頭 SK 海力士宣布，已成功完成面向 AI 的超高性能存儲(chǔ)器新產(chǎn)品 HBM4 的開(kāi)發(fā)，并在全球首次構(gòu)建了量產(chǎn)體系，這一消息猶如一顆重磅炸彈，在半導(dǎo)體行業(yè)乃至整個(gè)科技領(lǐng)域激起千層浪。

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高帶寬存儲(chǔ)器（HBM）作為一種能夠?qū)崿F(xiàn)高速、寬帶寬數(shù)據(jù)傳輸?shù)南乱淮?DRAM 技術(shù)，自誕生以來(lái)便備受矚目。其核心結(jié)構(gòu)是將多個(gè) DRAM 芯片通過(guò)先進(jìn)的封裝技術(shù)垂直堆疊在一起，這一獨(dú)特設(shè)計(jì)使其數(shù)據(jù)傳輸速率遠(yuǎn)超傳統(tǒng)內(nèi)存，成為高性能計(jì)算，尤其是生成式 AI 所需 GPU 的理想內(nèi)存解決方案，能夠極大緩解數(shù)據(jù)吞吐的瓶頸，讓 GPU 等處理器高效運(yùn)轉(zhuǎn)。從 2015 年 HBM 技術(shù)發(fā)布至今，已歷經(jīng)六代產(chǎn)品迭代，每一次升級(jí)都顯著提升了內(nèi)存的帶寬、容量、能效等關(guān)鍵指標(biāo)，為高性能計(jì)算和人工智能領(lǐng)域的發(fā)展注入強(qiáng)大動(dòng)力。

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SK 海力士此次推出的 HBM4，堪稱技術(shù)創(chuàng)新的結(jié)晶。與前一代產(chǎn)品 HBM3E 相比，HBM4 實(shí)現(xiàn)了全方位的性能躍升。在數(shù)據(jù)傳輸通道方面，其 I/O 從 1024 條提升至 2048 條，帶寬一舉擴(kuò)大一倍，數(shù)據(jù)處理能力得到幾何倍數(shù)增長(zhǎng)。運(yùn)行速度上，HBM4 高達(dá) 10Gbps 以上，遠(yuǎn)超 JEDEC 標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的 8Gbps，這意味著在單位時(shí)間內(nèi)，它能夠處理海量的數(shù)據(jù)，極大縮短了數(shù)據(jù)處理周期。在能效比上，HBM4 也提升了 40%，這對(duì)于數(shù)據(jù)中心而言意義非凡，不僅可顯著降低電力成本，還契合當(dāng)下綠色節(jié)能的發(fā)展趨勢(shì)。SK 海力士預(yù)測(cè)，將 HBM4 引入客戶系統(tǒng)后，AI 服務(wù)性能最高可提升 69%，這將使 AI 訓(xùn)練和推理更快、更高效，為 AI 技術(shù)的突破提供堅(jiān)實(shí)的硬件支撐。

在研發(fā) HBM4 的過(guò)程中，SK 海力士采用了多項(xiàng)前沿技術(shù)。自研的 MR - MUF 封裝技術(shù)是其中一大亮點(diǎn)，該技術(shù)在堆疊半導(dǎo)體芯片后，通過(guò)向芯片間隙注入液態(tài)保護(hù)材料并固化，有效保護(hù)層間電路。與逐層堆疊芯片時(shí)鋪設(shè)薄膜材料的傳統(tǒng)方式相比，MR - MUF 工藝效率更高，散熱效果也更為優(yōu)異，為 HBM4 的高性能和穩(wěn)定性提供了有力保障。同時(shí)，第五代 10 納米級(jí)（1b）DRAM 工藝的運(yùn)用，進(jìn)一步優(yōu)化了芯片的性能和制造精度。

HBM4 芯片的量產(chǎn)，對(duì) SK 海力士自身以及整個(gè)行業(yè)都具有深遠(yuǎn)意義。從市場(chǎng)地位來(lái)看，SK 海力士在 HBM 產(chǎn)品市場(chǎng)占有率本就位列第一，此次率先量產(chǎn) HBM4，無(wú)疑將進(jìn)一步鞏固其領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。憑借技術(shù)與量產(chǎn)時(shí)間上的雙重先發(fā)優(yōu)勢(shì)，SK 海力士有望在 AI 內(nèi)存市場(chǎng)收獲更為豐厚的利潤(rùn)，并拓展更廣闊的市場(chǎng)空間。在行業(yè)發(fā)展層面，HBM4 的量產(chǎn)為 AI、深度學(xué)習(xí)和高性能計(jì)算等領(lǐng)域帶來(lái)了全新的發(fā)展機(jī)遇。當(dāng)前，這些領(lǐng)域?qū)?shù)據(jù)處理速度和存儲(chǔ)容量的需求近乎 “貪婪”，HBM4 的出現(xiàn)，恰如一場(chǎng)及時(shí)雨，能夠滿足不斷增長(zhǎng)的算力需求，推動(dòng)相關(guān)技術(shù)邁向新的發(fā)展階段。

值得注意的是，盡管 SK 海力士在 HBM4 量產(chǎn)上先行一步，但市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)依舊激烈。三星和美光也在 HBM4 領(lǐng)域積極布局。三星已開(kāi)發(fā)出 HBM4 產(chǎn)品，正在籌備樣品生產(chǎn)，并計(jì)劃在 2025 年第四季度開(kāi)始初期生產(chǎn)，目標(biāo)是搭載于英偉達(dá) 2026 年推出的 Rubin AI GPU，同時(shí)還計(jì)劃恢復(fù)建設(shè)平澤第五工廠，為下一代 HBM 準(zhǔn)備產(chǎn)能。美光同樣不甘落后，已推出 12 層堆疊 36GB HBM4 樣品，進(jìn)入客戶驗(yàn)證階段，計(jì)劃于 2026 年正式量產(chǎn)。這一系列動(dòng)作表明，HBM4 市場(chǎng)將成為各大半導(dǎo)體廠商角逐的新戰(zhàn)場(chǎng)，未來(lái)的競(jìng)爭(zhēng)態(tài)勢(shì)必將愈發(fā)激烈。

隨著 HBM4 的量產(chǎn)，其應(yīng)用前景也十分廣闊。特斯拉近期已向 SK 海力士和三星電子表達(dá)采購(gòu) HBM4 的意向，用于正在開(kāi)發(fā)的 AI 數(shù)據(jù)中心及其自動(dòng)駕駛汽車，這顯示出 HBM4 在智能汽車領(lǐng)域的巨大潛力。微軟、Meta 等科技巨頭也向三星電子采購(gòu)定制 HBM4 芯片，用于自身的業(yè)務(wù)需求，這足以證明 HBM4 在數(shù)據(jù)中心、云計(jì)算等領(lǐng)域的應(yīng)用價(jià)值。

SK 海力士宣布量產(chǎn) HBM4 芯片，是半導(dǎo)體行業(yè)發(fā)展歷程中的一個(gè)重要里程碑。它不僅標(biāo)志著 AI 存儲(chǔ)技術(shù)取得了重大突破，也為整個(gè)科技產(chǎn)業(yè)的發(fā)展注入了新的活力。在未來(lái)，隨著 HBM4 的廣泛應(yīng)用以及市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的推動(dòng)，我們有理由相信，AI 技術(shù)將迎來(lái)更加迅猛的發(fā)展，為人類社會(huì)帶來(lái)更多的驚喜與變革。

來(lái)源：半導(dǎo)體芯科技

審核編輯 黃宇