Samsung разрабатывает мобильную HBM-память: пропускная способность вырастет на 30%

Южнокорейский полупроводниковый гигант Samsung Electronics в настоящее время работает над созданием мобильной технологии HBM, предназначенной для смартфонов и планшетов. Цель — превратить мобильные устройства в мощные инструменты для обработки искусственного интеллекта на устройстве.

Традиционная мобильная DRAM использует технологию соединения медными проводами, что ограничивает количество контактов ввода-вывода от 128 до 256, вызывая значительные потери сигнала при попытке повысить эффективность и контролировать нагрев. Чтобы решить проблему крайне ограниченного внутреннего пространства и энергопотребления мобильных устройств, Samsung планирует внедрить в мобильные чипы HBM столбы с ультравысоким соотношением сторон и технологию корпусирования Fan-Out Wafer-Level Packaging (FOWLP).

Этот процесс корпусирования идентичен сложному методу, который будет использоваться в будущих флагманских процессорах Samsung, таких как Exynos 2600. Он позволяет значительно повысить термостойкость чипа и улучшить производительность устройства при длительных высоких нагрузках.

Ключевым технологическим прорывом является технология вертикального stacking с использованием медных столбов. Память укладывается ступенчатым образом, а зазоры между чипами заполняются медными столбами. Samsung удалось увеличить соотношение сторон медных столбов в этом процессе с существующих 3:1–5:1 до 15:1–20:1, что обеспечило качественный скачок в пропускной способности данных.

Однако такой агрессивный дизайн приводит к уменьшению диаметра столбов. Когда диаметр падает ниже 10 микрон, структура становится крайне подвержена изгибу или даже полному разрушению в процессе производства или эксплуатации.

Здесь и вступает в игру технология FOWLP. Она расширяет контакты и медные линии наружу, что не только укрепляет физическую структуру чипа, но и значительно увеличивает количество контактов ввода-вывода. В результате пропускная способность данных увеличивается на 30% по сравнению с исходной.

Согласно текущим планам и срокам производства, эта технология все еще находится на стадии секретной разработки. Прогнозы дорожной карты продуктов предполагают, что Samsung, скорее всего, впервые применит эту технологию в своих флагманских чипах Exynos 2800 или последующем Exynos 2900, которые будут оснащены первым полностью собственным графическим процессором.

Другие отраслевые гиганты также внимательно следят за мобильной технологией HBM. Apple планирует внедрить эту технологию памяти в будущие iPhone, а Huawei также активно изучает такую возможность.

Аналитики отрасли отмечают, что, учитывая текущую высокую цену на мобильную DRAM, массовое внедрение мобильной HBM производителями смартфонов начнется только после того, как производственный процесс полностью созреет, а затраты и цены стабилизируются. Если цены на память продолжат расти в ближайшие годы, обновление возможностей ИИ на мобильных устройствах может по-прежнему ограничиваться обычными итерациями процессоров и флэш-памяти.