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SK 海力士将散热元件嵌入内存夹层,整体热阻降低 30%

2026-10-22 13:01:07 来源:网易 编辑:凤秋桂 

SK 海力士推出 iHBM 集成高带宽内存方案,直接把集成冷却元件塞进多层内存裸片的夹层之中,把内存整体热阻降低 30%,完美解决多层堆叠内存越堆越烫的行业痛点,让高密度堆叠的 HBM 内存可以长期跑满高频带宽,不会因为高温限制性能释放。AI 服务器里的 HBM 内存堆叠层数越来越多,芯片之间的 D2D 物理接口长期高负荷传输数据,热量集中在堆叠夹层内部,传统方案只能依靠芯片上下两面向外导热,传热路径长、热阻大,夹层热量很难散出去,层数越多、发热越严重。这次新技术没有改动外部散热器,而是从封装内部优化导热路径,在发热最严重的夹层位置加装 ICE 集成散热件,新增一条就近导热通道,把夹层产生的热量直接向外导出,不用再绕路经过核心裸片传递热量。整套方案依托成熟的晶圆级封装工艺打造,不用大幅改动现有产线,能够快速落地量产,同时保持内存原有尺寸不变,兼容现有服务器硬件设计。下面从传统内存散热短板、夹层散热结构设计、ICE 元件参数、封装工艺、性能收益五个部分做完整拆解。

一、传统多层 HBM 内存的散热短板

  1. 热量聚集位置 多层 DRAM 裸片上下堆叠,热量最高的区域集中在芯片互联的 D2D PHY 夹层,这也是数据高速交换的核心区域,单位面积发热量最高。
  2. 原有导热路径 传统散热只有上下两条通道:热量向上传递到封装顶盖再给到冷板,向下经过基础裸片、基板传导到主板散热器,夹层中间的热量传导距离过长,热阻居高不下。
  3. 高温带来的影响 堆叠层数提升后,夹层热量堆积,芯片温度持续走高,系统会自动降频控温,内存带宽无法拉满,长期高负载运行还会影响芯片长期稳定性。

二、iHBM 夹层散热整体结构设计

(一)核心结构布局

在 HBM 堆叠内部的 D2D PHY 夹层中,垂直嵌入多组 ICE 集成冷却元件,散热元件贯穿多层裸片的互联夹层,搭建独立的垂直导热通道,夹层产生的热量可以直接通过 ICE 元件输送到顶部冷板,大幅缩短传热距离新浪财经。

(二)ICE 散热元件基础参数清单

表格

项目详细参数
材质绝缘型高导热硅基材料
电气特性完全绝缘,不会干扰芯片之间的数据信号传输
安装位置全部布置在 D2D PHY 发热夹层内部
导热能力直接打通夹层到外部冷板的直连散热通道
外形规格适配现有芯片夹层间隙,不增加封装厚度

(三)双散热通道并行机制

  1. 原有通道:芯片核心裸片上下双向导热,保留原有散热链路;
  2. 新增通道:夹层 ICE 元件直连外部冷板,专门导出夹层热点热量; 两条通道同时工作,形成双路径散热结构,整体热阻直接下降 30%SK hynix N...。

三、配套封装工艺保障量产落地

  1. 基础工艺:沿用已经量产验证的 MR-MUF 批量回流模制底部填充晶圆级封装技术,产线无需大规模改造,生产成本可控SK hynix N...。
  2. 兼容性:iHBM 保持原有封装外形尺寸,和当前 AI 服务器 SiP 封装架构高度适配,整机厂商不需要重新修改硬件 PCB 设计,升级成本很低。
  3. 良品保障:ICE 元件嵌入工序集成在原有晶圆封装流程内,不会增加额外复杂工序,可支撑大规模量产交付。

四、夹层散热方案带来的实际性能收益

  1. 温控收益:同等功耗下,夹层热点温度明显下降,长时间满负载运行不会出现温度超标;
  2. 频率收益:热阻降低之后,内存可以稳定维持更高运行频率,充分释放堆叠带来的带宽提升;
  3. 堆叠上限:散热条件改善,能够支撑更多层数的 DRAM 裸片堆叠,进一步拉高单颗内存容量与总带宽;
  4. 长期稳定性:降低芯片长期高温运行带来的老化速度,延长内存使用寿命。

五、技术落地规划

这款 iHBM 夹层散热技术已经完成技术验证,SK 海力士已经开启量产方案研讨,后续会逐步应用到新一代 HBM 产品中,面向 AI 大模型超算、高性能 GPU 配套存储场景供货36氪。

【相关 FAQ】

问题 1:SK 海力士夹层内置散热件的方案,能把内存热阻降低多少?

回答 1:SK 海力士在内存夹层嵌入 ICE 集成冷却元件之后,HBM 内存整体热阻可以降低 30%,有效缓解多层堆叠带来的夹层热量堆积问题。

问题 2:SK 海力士 iHBM 方案里的 ICE 散热件安装在内存哪个位置?

回答 2:ICE 集成冷却元件直接布置在 HBM 内存 D2D PHY 芯片互联夹层中,也就是多层裸片之间发热最集中的位置,就近导出夹层产生的热量。

问题 3:SK 海力士夹层散热新技术会不会改变内存原有封装尺寸?

回答 3:整套 iHBM 夹层散热方案不会改动内存封装外形尺寸,同时兼容现有的 SiP 系统封装架构,整机厂商不需要重新调整硬件设计,升级门槛很低。

【数据来源】

[2026-10-22](SK 海力士将散热元件嵌入内存夹层,整体热阻降低 30%)新浪科技

[2026-10-22](SK 海力士加速部署 iHBM 技术,新一代 HBM 散热能力提升 30%)36 氪

[2026-10-22](内存越堆越烫!SK 海力士把散热件塞进夹层:热阻降低 30%)太平洋科技

[2026-05-26](SK hynix unveils ‘iHBM’ thermal solution to boost AI performance)SK 海力士官方新闻中心

免责声明:本文内容全部来自公开技术资讯与厂商官方发布信息,iHBM 夹层散热技术的量产进度、热阻优化数值、产品规格均以 SK 海力士后续官方公告为准,本文不构成存储产品采购与技术选型建议。

 
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