輝達(NVIDIA)近日證實,SK海力士、三星電子與美光科技三家記憶體大廠均已通過供應鏈驗證並進入量產供應階段,可為其下一代AI平台「Vera Rubin」供應高頻寬記憶體(HBM)。隨著生成式AI與高效能運算需求持續成長,HBM正朝向更高頻寬與更高堆疊密度發展。
然而,高密度封裝帶來的熱量累積問題,也使散熱與熱管理技術成為影響產品效能與可靠度的重要關鍵。面對日益嚴峻的熱挑戰,記憶體三強正透過不同技術路線布局下一代HBM散熱方案。
SK海力士:iHBM整合式散熱架構
作為HBM市場領導者,SK海力士近期提出「iHBM(Integrated HBM)」概念,將散熱機制直接整合至HBM封裝內部。其核心技術是在封裝中加入一體化冷卻元件(Integrated Cooling Elements, ICE),並配置於高熱密度區域。
不同於傳統透過晶片與封裝逐層傳導熱量的方式,iHBM可在熱源附近建立專屬熱傳路徑(Heat Path),更快速地將熱量導出。根據SK海力士公布的資料,此架構可有效降低熱阻,提升高負載運作環境下的散熱效率與產品穩定性,被視為未來HBM散熱技術的重要發展方向之一。

圖片來源:SK hynix
三星電子:HPB熱傳路徑優化與封裝散熱設計
HPB(Heat Path Block)為三星提出的封裝級熱傳導結構設計,主要用於提升高功耗晶片在封裝內的熱傳路徑效率,降低整體熱阻並改善散熱表現。該技術最早應用於先進封裝架構中,亦可延伸至高密度運算封裝的設計需求。
在晶片堆疊密度提升的先進封裝中,熱量容易累積並影響散熱效率。HPB透過優化封裝內部熱傳導路徑,使熱量更有效率地導出至外部散熱系統。
根據三星技術資料,此類封裝結構在特定設計條件下可使熱阻降低最高約16%,有助於提升高負載運作時的熱穩定性與整體效能表現。

圖片來源:Samsung
美光:以低功耗架構實現源頭減熱
美光在HBM散熱策略上與韓系廠商不同,更傾向從降低功耗著手,以減少熱量產生。透過先進的1β(1-beta)製程節點,美光持續優化記憶體晶片的能源效率,從架構源頭降低功耗與發熱。
根據美光官方資料,其HBM3E產品在維持高頻寬運作的同時,功耗較前一代產品顯著降低,並有助於改善整體系統的熱特性與能源效率。
此外,部分產業分析與專利資料指出,美光在3D堆疊記憶體設計中持續探索與TSV相關的熱管理技術,但相關內容仍屬研究與專利階段,尚未形成產品級散熱架構。至於晶片內液冷等更進階概念,目前亦未見美光官方公開採用相關技術。
首圖來源:Micron