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AI 资讯 · 半导体行业观察

英伟达HBM标准推动先进封装变革

更新 2026-10-27半导体行业观察正文 2118字阅读约 7分钟1 张图片

GPU 巨头和 HBM 的主要买家英伟达凭借其高带宽内存 (HBM) 标准,有效地让 JEDEC 回到了设计图纸上。

HBM是一种通过中介层连接的堆叠式 GPU 内存 ,它绕过了 x86 插槽连接的 DRAM 的容量和带宽限制。联合电子设备工程委员会 (JEDEC) 于 2013 年发布了首个 HBM 标准JESD235 (受限访问),三星、SK 海力士和美光等公司生产了符合该标准的 HBM 芯片,这些芯片主要被英伟达、其系统集成合作伙伴和其他 GPU 制造商采购。如今,23 年过去了,英伟达却反其道而行之,不再将 HBM 内存控制器功能集成到 GPU 芯片中,而是将其移至 HMB 基片单元,从而为更多 GPU 核心腾出了空间。

此次变更源于英伟达的 NVHBM定制HBM标准,该标准是其8月份发布的NVLink Fusion系列产品的一部分。英伟达声称,与标准HBM4E相比,NVHBM可提供高达30%的更高内存带宽、15%的更低HBM功耗,并可在其GPU计算芯片上释放高达25%的额外面积。

几张英伟达GPU芯片布局图显示了这种效果:

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目前,HBM 具有宽广的物理接口,通过中介层与 GPU 连接,HBM 内存控制器就位于 GPU 上。NVHBM 则采用更窄的 定制PHY接口,并将内存控制器功能从 GPU 中移除,这意味着 GPU 核心(用于 AI 处理)拥有更大的空间,HBM 带宽也更高。

然而,这只是英伟达特有的做法,并非行业标准。

由于英伟达是HBM(氢化生物金属)的巨大买家——据 摩根士丹利报道,英伟达将在2027年占据全球HBM供应量的37%——三大HBM供应商乐于配合,支持黄仁勋的巨头。他们甚至允许英伟达指定他们必须使用的半导体代工工艺,即台积电的3nm工艺。路透社报道称,三星将满足这一要求。韩国《首尔经济日报》则表示,三星仍将为其他客户自主生产符合JEDEC标准的HBM。

此外,亚马逊旗下的Annapurna Labs也作为英伟达 NVlink 合作伙伴为 NVHBM 提供支持。

JEDEC尚未就NVHBM发表任何公开评论。

NVHBM 实际上已成为行业标准,因为英伟达是 HBM 的主要买家,而 HBM 制造供应商只有三家,而且这三家供应商都为英伟达提供支持。

去年4月JEDEC发布HBM4标准时,HBM分委员会主席是英伟达技术营销总监巴里·瓦格纳。如今,他继续担任主席一职可能已不再可行。

JEDEC的一种应对措施可能是接受英伟达对其HBM标准制定范围的干预,并将HBM规范制定活动限制在HBM堆栈基础内存控制器芯片之上的堆栈。 另一种可能是继续沿用之前的做法,但英伟达不参与。第三种可能是朝着NVHBM方向发展,并添加一个具有更窄、更快物理通道的基础内存控制器芯片。这将建立在其目前正在进行的减少HBM PHY引脚数量的工作之上。

英伟达先进封装,巨变!

英伟达先进封装大变革,宣布正开发全新「中介层上整合光学」(OOI)技术,已有原型样品,以更大面积的中介层取代现行有机封装基板,并将光学引擎直接移至运算芯片所在的中介层。这将使得中介层跃AI新关键战略物资,联电(2303)、力积电(6770)成为当红炸子鸡。

英伟达指出,「中介层上整合光学」透过短距离、细间距布线,将光学引擎搬上运算芯片所在的中介层,让电讯号不必绕经有机基板,提升传输效率、降低功耗,同时提升频宽密度,突破AI芯片对外传输瓶颈,与目前GPU透过中介层高速连接高频宽记忆体(HBM)的思路相近。

业界认为,英伟达的GPU已引爆先进封装需求,后续迈入「中介层上整合光学」技术,将掀起业界新一波热潮。 「中介层上整合光学」最大的突破,在于将光学引擎从目前的有机封装基板,移至运算芯片所在的中介层,中介层用量与角色将更重要,也将使得中介层跃AI新关键战略物资。

台厂中,联电、力积电均已布局中介层,可望搭上英伟达光电整合与先进封装升级趋势,成为当红炸子鸡。

联电投入中介层多时,正积极扩产,并导入深沟槽电容的2.5D封装方案已出货予主要客户,主动式中介层也与多家客户进行验证,持续拓展AI应用。

联电相关技术涵盖硅中介层、深沟槽电容、晶圆级混合键结及主动式中介层,并与封测厂合作开发量产方案,从芯片互连、电源效率到异质整合,扩大先进封装服务范围,争取后续客户导入商机。

联电另一项优势是同步掌握硅光子制造,今年7月已交付与SILITH合作的首批12吋量产光子芯片,并持续拓展CPO及光学I/O应用,在光电整合程度提高,该公司可望从中介层、光子芯片两端争取商机,增加参与客户新产品开发的机会。

力积电将硅中介层列入公司「3D AI Foundry」战略重点,并对外展示相关先进封装关键零组件,结合集团客户的硅智财与产品设计能力,扩大AI代工服务,公司并调整既有生产资源,朝高附加价值产品发展,为承接新应用预作准备。

力积电规划,透过P3厂等既有资源扩大中介层布局,并结合深沟槽制程发展高密度硅电容,前者负责芯片间的高速互连,后者有助改善供电品质,两项技术相互搭配,扩大切入先进封装市场的机会。


(来源:内容来自半导体行业观察综合)

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