AI内存的主角HBM迈向下一代

AI加速器的性能,并非只由计算逻辑的速度决定。能向该逻辑供给多大带宽的数据——也就是高带宽内存(HBM)——已成为性能的制约因素。而这一HBM,正从HBM3E迈向HBM4,在2026年前后进入量产期。

HBM4正是先进封装的需求驱动本身。像CoWoS这样的2.5D封装,正是为了在计算裸片旁堆叠多层HBM而存在。因此HBM4的供给与标准动向,牵动整个后道的需求与设计约束。

SK hynix——全球首个完成HBM4开发

2025年9月12日,SK hynix宣布完成HBM4开发并做好量产准备。在性能上,较上一代带宽翻倍、能效提升逾40%、I/O端子翻倍至2048。运行速度超过10 Gbps,高于JEDEC标准所界定的8 Gbps。

支撑量产的是封装技术。HBM4采用Advanced MR-MUF与1bnm级DRAM工艺。Advanced MR-MUF是一种注重堆叠芯片翘曲(warpage)控制、并降低施加于芯片压力的HBM量产技术。在薄薄堆叠多层DRAM的HBM中,翘曲与应力的管理决定良率与可靠性。这是封装技术直接左右内存性能的领域。

JEDEC——标准奠定基础

除个别公司的技术外,行业标准奠定了HBM4的基础。JEDEC公开了HBM4标准JESD270-4,为互操作性提供了基础。标准的要点很明确:以2048位接口实现最高2 TB/s带宽,并将每堆栈的独立通道数从16翻倍至32。DRAM堆栈支持从4-high到16-high的配置,为容量与带宽的扩展留出余地。

标准允许较宽的配置范围,意味着内存厂商可在容量与堆叠层数上差异化,而系统侧仍能保持兼容。从采购角度可解读为:各厂商的HBM4都立足于同一标准基础——但良率、堆叠层数与供给量将拉开差距。

Micron——美国厂商的量产爬坡

HBM由SK hynix、Samsung与Micron三家厂商竞争,美国的Micron也在量产中展现存在感。Micron的HBM4运行速度超过11.0 Gbps,每堆栈提供逾2.8 TB/s带宽。它在2026年为下一代AI与HPC量产36GB 12-high,并向客户提供48GB 16-high样品以提升容量。能效较HBM3E 12-high提升20%。

供给不集中于单一国家,对采购方而言意义重大。HBM4由韩国厂商(SK hynix、Samsung)与美国厂商(Micron)并行推进,标准(JEDEC)铺就了兼容的基础。

供给与设计约束的解读

HBM4:供应链与标准要点
01

SK hynix(韩)

2025年9月完成开发。带宽翻倍、能效提升40%、2048 I/O、逾10 Gbps。Advanced MR-MUF兼顾翘曲控制与量产性。

02

Micron(美)

逾11 Gbps、2.8 TB/s的36GB 12H于2026年量产,48GB 16H样品。较HBM3E能效提升20%。有助于供给的地理分散。

03

JEDEC(标准)

JESD270-4界定2048位、2 TB/s、32通道、4–16高。跨厂商兼容的基础。

04

封装决定性能

多层堆叠的HBM依赖翘曲/应力管理(如MR-MUF)决定良率。HBM4直接抬升CoWoS等2.5D封装的需求。

对业务的影响与确认要点

从采购与投资角度需把握:①所采用的AI加速器依赖哪家厂商的HBM4,其供给量与堆叠层数(12H/16H)是否得到保障;②HBM4的量产是否会与CoWoS等2.5D封装产能联动而趋紧;③在标准(JESD270-4)所允许的容量与堆叠层数余地内,各厂商如何在良率与能效上差异化。HBM4不仅是内存的世代更替,更值得作为同时牵动AI芯片性能与后道需求的结点加以追踪。

参考事实卡