随着人工智能计算需求的不断上涨,高带宽存储器(HBM)通过增加堆叠层数和运行速度来提升性能,但这同时也导致了发热量的增加。因此,如何有效控制连接HBM与图形处理器(GPU)的芯片到芯片(D2D)物理层区域的功率密度,成为了下一代技术竞争的关键。为了满足高性能计算和人工智能数据中心等场景的严格散热要求,SK海力士计划把新技术应用到HBM5等后续产品中,从而提高系统的整体稳定性和运行效率。
据SK海力士宣布,其正式推出了名为“iHBM”的新技术。这项技术通过在封装内部集成一体化冷却元件(ICE),大幅减少了运行时的热量。与以往依赖核心芯片向外传导的间接散热方式不同,新方法直接在热量最集中的D2D物理层区域内嵌入热控元件,建立起专用的排热通道。这种结构上的改变使得热阻下降了30%以上,不仅优化了高热集中区域的散热路径,还保证了设备在高温和高负载状态下的稳定表现。
在量产可行性方面,该方案采用了经过市场检验的批量回流模制底部填充(MR-MUF)晶圆级封装(WLP)工艺,能够实现稳定的规模化生产。同时,由于具备极高的设计兼容性,客户在现有的系统级封装(SiP)环境中无需进行大幅修改就能直接部署,这大大降低了导入的技术门槛。
此外,相关技术名词的具体含义如下:ICE是指利用绝缘且高导热的硅基材料在封装内构建散热路径的元件;D2D物理层是实现基础芯片与AI高速芯片间超高速数据传输的通道;功率密度则是单位面积产生的热量,直接影响散热效率和寿命。MR-MUF是在堆叠芯片后填充液体保护材料并固化的工艺;晶圆级封装是在切割前一次性进行封装测试的技术;系统级封装则是将不同功能芯片集成于单一封装体内的技术。