zHBM！三星公布全新3D記憶體路線圖，力爭在AI技術領域取得領先

三星電子正大力宣傳其最先進記憶體硬體在效能和能效方面的提升，旨在於競爭中超越SK海力士和美光科技。

當地時間8月4日，三星電子在FMS年度儲存產業峰會上，正式宣布了zHBM與zNAND-O兩款概念產品，以及業界首款採用晶圓鍵合技術、堆疊層數超過400層的V10 BV-NAND。

其中，zHBM將高頻寬記憶體直接垂直堆疊於AI加速器晶片之上，效能預計約為下一代HBM5的8倍。

上述技術發布正值記憶體產業競爭白熱化之際。華爾街見聞提及，SK海力士攜手閃迪在大會上，聯合發布高頻寬快閃記憶體（HBF）全球首個標準規範。

HBF技術定位於高頻寬記憶體（HBM）與固態硬碟（SSD）之間的新型儲存層級，旨在同時解決AI推理場景下的頻寬瓶頸與容量擴充難題。

zHBM是此次發表中最受市場關注的技術願景。

在現有設計中，HBM記憶體堆疊與AI晶片通過矽中介層並排整合於同一封裝內，業界通常稱之為2.5D封裝。AMD、Nvidia等公司均採用此方案於高階AI應用。

三星的zHBM則打破此一範式，將HBM直接垂直堆疊於AI加速器晶片之上。

三星表示，透過大幅縮短AI處理器與記憶體間的資料傳輸距離，zHBM可提供更高頻寬與更優越能效，滿足大規模AI訓練與推理對極高速資料處理的需求。

根據三星公開的規格，結合下一代晶圓鍵合技術，zHBM記憶體密度可達HBM5的10倍以上，能效提升3倍，熱阻降低逾50%。

此技術亦支援客製化IP整合，可於記憶體與AI加速器之間的中介層嵌入定製設計，進一步擴展記憶體容量並提升加速器效能。

三星預期此技術於2029年前後量產，目前尚未對HBM5或zHBM給出明確量產時程。

與此同時，三星表示已於今年2月率先實現基於1c DRAM製程及4奈米基底裸片的HBM4量產，並於5月首批向全球客戶出貨HBM4E樣品。

三星同步發表zNAND-O，這是該公司基於V-NAND技術打造的次世代高效能NAND解決方案，預計2028年量產，將提供四層與八層兩種版本。

從技術路線來看，zNAND-O與SK海力士及閃迪此前開發的高頻寬快閃記憶體（HBF）概念相近，同樣採用TSV與UCIe介面。

但據三星相關人士指出，兩者應用定位存在根本差異：

HBF的設計初衷是在伺服器端填補AI加速器旁側的記憶體分級空缺，而zNAND-O定位於端側設備中存放大型模型，以利與NPU互動。

三星表示，zNAND-O憑藉高空間效率、改善的I/O效能及低延遲特性，特別針對支援即時、資料密集型AI應用的邊緣AI場域進行優化。

三星此次亦發布V10 BV-NAND，為其史上首款採用晶圓鍵合（Bonding V-NAND）架構的3D NAND產品。

自三星於2013年Flash Memory Summit發表業界首款V-NAND技術後，經13年，這項里程碑級創新終於問世。

V10 BV-NAND堆疊層數超過400層，通過晶圓鍵合技術垂直堆疊儲存單元，儲存密度較上代V9提升約58%。

此外，該產品在讀取、寫入及I/O效能方面均優於前代，旨在為未來AI系統與應用提供高效能、大容量NAND支援。

除上述前沿概念產品外，三星亦在本次展會中系統性展示了現有AI記憶體與儲存產品組合及藍圖，涵蓋HBM4E、HBM5、LPDDR5X-PIM及PM1763等產品線。

其中，LPDDR5X-PIM是業界首款搭載運算儲存一體（Processing-in-Memory, PIM）技術的LPDDR記憶體，支援於記憶體內直接執行資料處理，可同步提升資料搬運效率及功耗表現。

在企業級儲存領域，三星展示了面向AI數據中心不斷增長儲存需求的PM1763與BM1773解決方案。

作為全球唯一同時於記憶體、晶圓代工與先進封裝領域均具行業領先能力的整合元件製造商（IDM），三星將上述產品定位為一站式端到端AI基礎設施解決方案，意在協助客戶縮短開發週期，加速差異化AI半導體產品的市場導入。