HBM5 競爭關鍵在「浸沒式冷卻」！KAIST 曝未來四代 HBM 技術藍圖

根據韓國科學技術院（KAIST）教授表示，當 HBM5 正式商用化時，冷卻技術將成為 2029 年高頻寬記憶體（HBM）市場競爭的關鍵因素。

KAIST 電機工程系教授 Joungho Kim 在 KAIST Teralab 主辦的活動中指出，目前決定半導體市場主導權的關鍵是封裝技術，但隨著 HBM5 的出現，這個局面將轉變為冷卻技術。

Teralab 在會中公布自 2025 年至 2040 年從 HBM4 到 HBM8 的技術藍圖，涵蓋 HBM 架構、冷卻方式、矽穿孔（TSV）密度、中介層等項目。Joungho Kim 指出，藉由異質整合與先進封裝技術，HBM 的基礎晶片（base die）預期將移至 HBM 堆疊的最上層。

▲ KAIST 公布 HBM4 到 HBM8 技術藍圖。（Source：The Elec）

自從 HBM4 開始，基礎晶片將承擔部分 GPU 運算工作，導致溫度上升，對於散熱冷卻的重要性也提升。HBM4 的液冷技術是將冷卻液注入封裝頂部的散熱器中，Joungho Kim 認為目前的液冷方式將面臨極限，因此到 HBM5 是採用浸沒式冷卻技術，將基礎晶片與封裝整體將浸泡在冷卻液中。

除了 TSV 外，還將新增其他類型的通孔（via），如熱穿孔（TTV）、閘極用 TSV 及 TPV（電源穿孔）。據悉，到了 HBM7，需使用嵌入式冷卻技術，將冷卻液倒入 DRAM 晶片間，並引入流體 TSV（fluidic TSV）來達成目的。

此外，HBM7 也將與多種新架構整合，例如高頻寬快閃記憶體（HBF），其中 NAND 像 HBM 的 DRAM 一樣進行 3D 堆疊；至於 HBM8，則將記憶體直接安裝於 GPU 上方。

除了冷卻技術外，接合（bonding）也將是決定 HBM 競爭力的另一大關鍵。而從 HBM6 開始，將引入玻璃與矽混合的混合中介層（hybrid interposer）。

• HBM5 competence to be determined by immersion cooling

（首圖來源：shutterstock）

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