HBM4“通道翻倍”，性能躍升與制造難度并存

HBM4與HBM3e相比最大的變化在于I/O通道數(shù)量從1024個(gè)翻倍至2048個(gè)，雖然單通道數(shù)據(jù)速率維持在8Gbps以上，但總帶寬實(shí)現(xiàn)成倍提升。更高的通道數(shù)量使HBM4即使在同等速率下，也能實(shí)現(xiàn)雙倍數(shù)據(jù)吞吐，大幅緩解AI推理與訓(xùn)練中“內(nèi)存帶寬瓶頸”。

但這種躍升也帶來(lái)了顯著的制造挑戰(zhàn)：

Die面積顯著擴(kuò)大，增加了封裝成本與良率壓力；

更復(fù)雜的信號(hào)布線對(duì)TSV（硅通孔）工藝、封裝對(duì)位精度、熱設(shè)計(jì)等提出更高要求；

越來(lái)越多廠商從“純內(nèi)存Base Die”轉(zhuǎn)向“邏輯型Base Die”架構(gòu)，這不僅增加設(shè)計(jì)復(fù)雜度，也抬高了與邏輯芯片協(xié)同的門檻。

因此，HBM4的價(jià)格溢價(jià)預(yù)計(jì)將高于HBM3e的20%，達(dá)到30%以上，未來(lái)也可能進(jìn)一步上升。這種成本上浮將直接傳導(dǎo)至AI芯片、整機(jī)服務(wù)器甚至終端應(yīng)用中。

AI大模型的參數(shù)量、上下文長(zhǎng)度和推理并發(fā)能力持續(xù)增長(zhǎng)，對(duì)GPU架構(gòu)提出前所未有的帶寬挑戰(zhàn)。在這個(gè)背景下，HBM4已成為高端GPU的必選項(xiàng)。

在2025年GTC大會(huì)上，NVIDIA劇透了新一代Rubin GPU架構(gòu)，明確配套HBM4作為主存；與此同時(shí)，AMD也在準(zhǔn)備與之抗衡的MI400系列，預(yù)計(jì)同樣會(huì)引入HBM4技術(shù)。

這意味著，未來(lái)AI算力競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，不只是TFLOPS多少，而是“每秒能處理多少數(shù)據(jù)”。而這背后，HBM4將成為衡量AI芯片綜合性能的關(guān)鍵支點(diǎn)之一。

可以預(yù)見(jiàn)，HBM4的部署不僅會(huì)出現(xiàn)在頂級(jí)GPU中，還將向AI推理芯片、邊緣計(jì)算模塊、AI PC處理器等領(lǐng)域延伸。它將逐步從“旗艦專屬”變?yōu)椤案叨藰?biāo)配”。

邏輯基底成為趨勢(shì)，HBM走向“智能化協(xié)同”

除了通道數(shù)量的躍升，HBM4另一關(guān)鍵創(chuàng)新在于：引入邏輯型Base Die架構(gòu)。

以往的HBM3e采用“純內(nèi)存型”Base Die，僅起到信號(hào)中轉(zhuǎn)作用，功能相對(duì)簡(jiǎn)單。而在HBM4中，SK海力士、三星等廠商開(kāi)始與晶圓代工廠合作，探索引入輕量邏輯功能的底層控制模塊，例如錯(cuò)誤檢測(cè)、電源管理、通道優(yōu)化、SoC協(xié)同等。

這種架構(gòu)升級(jí)帶來(lái)的價(jià)值在于：

降低SoC與HBM之間的延遲，提升帶寬利用率；

更好支持AI芯片復(fù)雜的訪存模式；

為HBM未來(lái)嵌入輕計(jì)算能力打基礎(chǔ)，比如近存計(jì)算（Near-Memory Compute）等形態(tài)。

TrendForce預(yù)測(cè)說(shuō)，到2026年，HBM總出貨量將超過(guò)300億Gb，HBM4也將在當(dāng)年下半年取代HBM3e成為主流產(chǎn)品。但同時(shí)，產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)格局也日趨集中與不均衡。

SK海力士仍將保持超50%的市場(chǎng)份額，在良率、技術(shù)路徑、客戶綁定方面領(lǐng)先；

三星雖具工藝與封裝能力，但需提升HBM4良率與穩(wěn)定性；

美光仍處于追趕階段，HBM3e尚未規(guī)模交付，HBM4量產(chǎn)能力仍待驗(yàn)證。

此外，由于HBM需要HBM Die + Base Die + TSV封裝 + SoC協(xié)同的完整能力，整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同壓力巨大，任何一環(huán)的不成熟都可能影響產(chǎn)品交付節(jié)奏。

對(duì)于下游AI芯片、服務(wù)器整機(jī)廠商而言，選對(duì)合作供應(yīng)鏈、預(yù)判量產(chǎn)時(shí)點(diǎn)、控制成本溢價(jià)，將是能否把握新一代AI基礎(chǔ)設(shè)施機(jī)會(huì)的關(guān)鍵。

未來(lái)，誰(shuí)能率先把HBM4穩(wěn)定落地，誰(shuí)就有可能在下一輪AI芯片大戰(zhàn)中占據(jù)上風(fēng)。我們看到的不僅是一款存儲(chǔ)產(chǎn)品的更替，還是AI基礎(chǔ)設(shè)施底座競(jìng)爭(zhēng)格局的重構(gòu)。

崔歡歡