三星电子发布垂直堆叠zHBM与定制cHBM方案加速高带宽内存迈向算存融合

AI芯片的快速迭代正对内存系统提出新的挑战。传统高带宽内存与处理器多采用2.xD封装:两者在同一平面上间隔排布,通过底部走线连接。这种架构在数据传输效率与功耗控制上逐渐遇到瓶颈。随着AI模型规模持续扩大,内存与计算单元之间的数据搬运,成为影响系统性能的关键因素。为此,三星电子推出垂直堆叠内存技术zHBM。该方案将内存堆栈直接置于处理器芯片之上——提供数以万计的I/O通道——相比传统架构可大幅提升带宽。更重要的是,垂直堆叠大幅缩短了传输路径,使访问延迟降至原来的四分之一,并带来更好的功耗表现。此设计与AI推理工作负载较为匹配,有助于提升数据中心整体运算效率。 在计算与存储融合上,三星推出cHBM技术,在HBM堆栈的逻辑芯片内集成计算单元。其核心思路是:将部分计算下沉到内存层级,减少内存与处理器之间的重复数据传输,从而提升整体效率。三星测试数据显示,以Token吞吐量衡量,cHBM的能效达到标准产品的2.8倍,这意味着在相同功耗约束下可处理更多数据,或在相同任务下显著降低能耗。 在内存内处理(PIM)领域,三星电子正推进基于最新LPDRAM规范的LPDDR6-PIM标准化,该标准目前处于JEDEC国际标准组织审议阶段。作为过渡方案,LPDDR5X-PIM预计于2026年下半年向主要客户交付工程样品。涉及的产品的推进反映出市场对低功耗、高效率内存方案的需求正在加速增长。 从产业发展角度看,三星的布局也反映了内存设计思路的转向:过去内存产品更强调容量与速度的提升,而面向AI的新一代内存则更注重与计算的协同优化。这不仅符合技术演进趋势,也回应了AI时代对芯片系统整体效率的新要求。随着相关技术逐步商用,数据中心、边缘计算等场景有望获得更明显的性能与能效收益。

半导体技术始终是数字化进步的重要驱动力。三星电子此次发布的内存技术创新,既表明了其在关键技术上的推进,也为行业提供了新的技术路径。在全球科技竞争加速变化的背景下,持续创新仍将是企业保持竞争力的关键。(完)