高带宽存储(HBM)竞争转向热管理技术
随着人工智能算力需求的增长，高带宽存储(HBM)领域的竞争焦点正在从堆叠层数和容量的比拼，转向以热管理为核心的新战场。AI芯片巨头如英伟达(NVDA.US)和AMD(AMD.US)正在对HBM供应商提出更高的热控和低功耗设计要求。
三星电子、SK海力士和美光科技三家公司在热管理技术方面采取了不同的技术路径。三星和SK海力士从HBM5开始，将推出芯片级热耗散技术，而美光科技则专注于低功耗设计和硅通孔(TSV)沟槽冷却技术。
三星HPB技术
三星在COMPUTEX展会上展示了其HPB(Heat Path Block)技术，该技术通过在HBM结构内部开辟额外的热传导路径来更有效地管理芯片内部产生的热量。三星DS首席技术官Song Jae-hyuk表示，HPB技术已在HBM4E中得到应用，并且可靠性与稳定性已经得到验证。HPB技术通过在D2D PHY区域引入独立热路径，改善热传导、降低热阻，从而提升整体系统稳定性。
HPB技术已应用于三星Exynos 2600等应用处理器，通过在芯片上方放置铜质结构，构建更高效的散热路径，热阻最高可降低16%。三星正在探索基于硅材料的HPB架构，优化基底芯片与核心芯片的排布，使HPB融入整体存储堆叠设计中。
SK海力士iHBM方案
SK海力士发布的iHBM方案将冷却元件(ICEs)直接集成至HBM封装内部，并计划在下一代产品中采用该架构。与传统HBM依赖核心芯片散热的方式不同，iHBM将ICEs直接集成于HBM堆叠与GPU之间的D2D PHY区域，通过在封装内部构建额外散热路径，从结构层面应对热管理挑战。该公司表示，这一设计可将热阻降低30%，并显著提升运行稳定性。
iHBM依托SK海力士的晶圆级封装(WLP)工艺及经过验证的MR-MUF技术，以支撑稳定的大批量生产。
美光的低功耗路线与TSV沟槽冷却
美光科技采取了差异化策略，以低功耗HBM设计为主轴，并辅以硅通孔(TSV)沟槽冷却技术。沟槽冷却技术通过在AI加速器芯片的硅芯片内部蚀刻微型沟槽，使冷却液在其中循环流动，从而降低内部热积累。美光于2025年在美国获批的叠层存储散热专利，描述了一种基于电气无源冷却TSV的垂直热管理结构。
这些TSV仅承担热传导功能，与信号TSV在同一封装面积内对齐排布，不额外占用芯片面积，与电气TSV网络并联形成低阻垂直热路径。
行业走向
行业整体正朝向专用热传导通道方向演进，以提升散热效率。包括美光及多家中国主要存储制造商在内的多方参与者，均在追求类似的设计方向。随着HBM堆叠层数逼近20层、AI芯片功耗持续攀升，散热管理正从系统级挑战演变为封装设计的核心命题。三大巨头在该领域的技术储备与专利布局，正日益成为衡量其下一阶段市场竞争力的重要指标。
