SK海力士尝试整合内存和逻辑芯片,这一步将改变产业营运方式
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SK海力士于2023年11月就已经开始招募CPU和GPU等逻辑半导体设计人员。 该公司显然希
望将HBM4直接堆叠在处理器上,这不仅会改变逻辑和内存互连的方式,还会改变它们的
制造方式。事实上,如果SK海力士成功,这可能会改变代工产业。
如今,HBM堆叠整合了8、12 或 16个储存设备以及充当集线器的逻辑层。 HBM堆叠放置在
CPU或GPU旁边的中介层上,并使用1,024位元接口连接到它们的处理器。 SK海力士的目标
是将HBM4堆叠直接放置在处理器上,完全消除中介层。
长期以来,芯片产业的进步都是透过制程缩小来定义的。然而,这不再是实现世代收益和
重大绩效飞跃的唯一途径。韩国SK海力士对芯片设计的未来有着非传统的展望,因为它认
为由于规模扩展的挑战,运算架构将不可避免的进行典范转移。
当今最先进的内存芯片与GPU紧密相连,因此可以执行逻辑运算。可是其效率极低,因
为数据必须在众多芯片之间来回传递。台积电的CoWoS等先进封装技术有助于弥补这一差
距。然而,这一解决方案仍然不完美。
这也使得SK海力士希望透过其下一代HBM4内存产品完全颠覆产业。该公司打算在同一晶
片上制造具有2048位元接口的逻辑芯片和内存芯片,至于要如何实现这一目标仍不得而
知,而且考虑到其颠覆性,很可能会保持高度保密。
有鉴于内存和逻辑处理器的高功耗,热管理对于此类设计来说是一个严峻的挑战。也就
是说,其需要强烈的冷却方法来支援该接口,并且可能需要几代人的时间才能完善。
为了加快脚步,SK海力士正在与多家无晶圆厂设计公司密切合作,以确定其 HBM4产品的
理想蓝图。辉达就是参与对话的公司之一。最终,SK海力士有可能推出与另一家领先芯片
制造商共同设计的芯片,不仅可以加快开发速度,还可以缩短制造时间。
由于AI应用的强烈需求,HBM芯片市场预计在未来几年飙升。根据Mordor Intelligence预
计,到2028年,HBM芯片市场规模将从目前的20亿美元跃升至 63.2亿美元,年复合成长率
为25.9%。考虑到这一点,能够加速下一代芯片设计和制造过程的公司将受益匪浅。
总之,SK海力士的这一步虽然不容易,但只要能够实践连接的内存/逻辑接口,这将引
发效能和效率的巨大飞跃,让内存和逻辑半导体之间的界限可能会变得非常模糊,甚至
变得不再存在。即使半导体产业仍离这一理想仍需要好几年时间,但该产业的厂商必须为
重大变革做好准备。