شرکت SK Hynix با استفاده از فناوری‌های پیشرفته ، از جمله EMIB اینتل، به توسعه نسل جدید حافظه HBM می‌پردازد و به سمت ساختارهای 3D حرکت می‌کند.

شرکت SK Hynix در حال بهره‌برداری از فناوری‌های پیشرفته بسته‌بندی مانند EMIB اینتل برای نسل جدید حافظه‌های HBM (حافظه با پهنای باند بالا) است. این شرکت در تلاش است تا به مرحله بسته‌بندی سه‌بعدی وارد شود و چالش‌های موجود در مقیاس‌پذیری HBM را با استفاده از راهکارهای نوین حل کند.

چالش‌های مقیاس‌پذیری HBM

در کنفرانس Hot Chips 2026، آقای Jaesik Lee، معاون مهندسی در SK Hynix، در مورد برنامه‌های شرکت برای تسریع نقشه راه HBM با استفاده از فناوری‌های پیشرفته صحبت کرد. ساختار فعلی HBM شامل یک ساختار سه‌بعدی است که چندین دیسک اصلی (DRAM ICs) را به یک دیسک پایه با استفاده از TSV (Through-Silicon Vias) متصل می‌کند. HBM فعلی می‌تواند به حداکثر ارتفاع 16 لایه یا 16-Hi stack برسد.

ساختار و ظرفیت HBM

هر HBM شامل چهار لایه در هر رده است و یک 16-Hi stack شامل 4 رده می‌باشد. همچنین، هر لایه چهار کانال دارد که در مجموع 16 بانک را شامل می‌شود. HBM و GPU به عنوان تراشه‌های جداگانه اما با استفاده از ساختار پکیج 2.5D بر روی یک اینترپوزر سیلیکونی نصب می‌شوند. هر ماژول HBM دارای 1024 ورودی و خروجی با 16 کانال از طریق اینترپوزر سیلیکونی است که HBM را به XPU متصل می‌کند.

مزایای HBM

HBM به عنوان یک راهکار DRAM اهمیت دارد زیرا فضای کمتری را اشغال کرده و مصرف انرژی و هزینه‌های عملیاتی را کاهش می‌دهد. به عنوان مثال، یک راهکار GDDR6 معمولی می‌تواند 24 گیگابایت و 768 گیگابیت بر ثانیه پهنای باند ارائه دهد، در حالی که یک راهکار HBM3E با چهار لایه می‌تواند تا 144 گیگابایت ظرفیت و 4 ترابیت بر ثانیه پهنای باند را ارائه دهد.

نقشه راه SK Hynix

نقشه راه فعلی SK Hynix شامل HBM4 به عنوان محصول پیشرفته با چگالی DRAM تا 24 گیگابیت و ظرفیت‌های تا 36 گیگابایت است. HBM4 با افزایش ارتفاع و اندازه بسته، تعداد بیشتری TSV و میکرو بمپ نسبت به HBM3E را ادغام می‌کند. نتایج به دست آمده شامل:

پهنای باند بیش از 2 ترابیت بر ثانیه
کاهش مصرف انرژی بیش از 40%
بهبود مقاومت حرارتی بیش از 14% نسبت به HBM3E
ظرفیت تا 48 گیگابایت

فناوری‌های HBM

دو فناوری اصلی بسته‌بندی HBM شامل TC+NCF (فشرده‌سازی حرارتی + غیر رسانا) و MR+MUF (ذوب انبوه + پر کردن قالب) هستند. TC+NCF مقاومت به تغییر شکل دیسک را بهتر فراهم می‌کند اما دارای مقاومت حرارتی بالاتر و بهره‌وری کمتری است. MR+MUF بهره‌وری بالاتر و مقاومت حرارتی کمتری دارد اما در برابر تغییر شکل تراشه آسیب‌پذیرتر است.

چالش‌های آینده

SK Hynix به چالش‌های کلیدی در آینده اشاره می‌کند که شامل افزایش مصرف انرژی HBM به دلیل تقاضای پهنای باند و مسائل حرارتی مرتبط با منطقه TSV است. افزایش تعداد TSVها به رغم کاهش اندازه Pitch آن‌ها، بار حرارتی بیشتری را بر روی فرآیندها و فناوری‌های پکیجینگ موجود تحمیل می‌کند.

نوآوری‌ها و فناوری‌های آینده

SK Hynix به دنبال روش‌های آینده‌نگر مانند Hybrid Bonding برای افزایش عملکرد و کارایی حرارتی است. این فناوری می‌تواند به افزایش ضخامت هسته دیسک و کاهش مقاومت حرارتی کمک کند. همچنین، SK Hynix در حال توسعه فناوری I-HBM است که به کاهش مقاومت حرارتی در نواحی داغ HBM کمک می‌کند.

SK Hynix با تمرکز بر فناوری‌های پیشرفته بسته‌بندی و نوآوری‌های جدید در زمینه HBM، به دنبال پاسخگویی به تقاضاهای روزافزون بازار برای ظرفیت و پهنای باند است. همکاری مستمر در صنعت برای دستیابی به موفقیت در این زمینه حیاتی است. این شرکت همچنین به بررسی فناوری بسته‌بندی EMIB اینتل در راهکارهای HBM خود پرداخته و به آینده‌ای با ادغام سه‌بعدی فکر می‌کند.