干掉中介层，SK Hynix计划颠覆HBM

据Joongang.co.kr报道，SK 海力士已开始招聘 CPU 和 GPU 等逻辑半导体设计人员。该公司显然希望将 HBM4 直接堆叠在处理器上，这不仅会改变逻辑和存储设备通常互连的方式，还会改变它们的制造方式。事实上，如果SK海力士成功，这可能会在很大程度上改变代工行业的运作方式。

如今，HBM 堆栈集成了 8 个、12 个或 16 个存储设备以及一个充当集线器的逻辑层。HBM 堆栈放置在 CPU 或 GPU 旁边的中介层上，并使用 1024 位接口连接到它们的处理器。SK 海力士的目标是将 HBM4 堆栈直接放置在处理器上，完全消除中介层。在某种程度上，这种方法类似于AMD 的 3D V-Cache，它直接放置在 CPU 芯片上，但 HBM 当然具有更高的容量，并且更便宜（尽管速度较慢）。

据报道，SK 海力士正在与包括 Nvidia 在内的多家无晶圆厂公司讨论其 HBM4 集成设计方法。SK 海力士和 Nvidia 很可能会从一开始就共同设计该芯片，并在台积电生产，台积电还将使用晶圆键合技术将 SK 海力士的 HBM4 器件安装在逻辑芯片上。为了使存储器和逻辑半导体在同一芯片上作为一个整体工作，联合设计是不可避免的。 

HBM4 内存将使用 2048 位接口连接到主机处理器，因此 HBM4 的内插器将极其复杂且昂贵。这使得存储器和逻辑的直接连接在经济上变得可行。但是，虽然将 HBM4 堆栈直接放置在逻辑芯片上会在一定程度上简化芯片设计并降低成本，但这也带来了另一个挑战：散热。

现代逻辑处理器，例如 Nvidia 的 H100，消耗数百瓦的功率并耗散数百瓦的热能。HBM 内存也相当耗电。因此，冷却包含逻辑和存储器的封装可能需要非常复杂的方法，包括液体冷却和/或浸没。

KAIST 电气与电子系教授 Kim Jung-ho 表示：“如果加热问题比现在晚两到三代得到解决，HBM 和 GPU 将能够像没有中介层的一体机一样运行。”

但将内存直接集成到处理器上也将改变芯片的设计和制造方式。使用与逻辑相同的工艺技术并在同一晶圆厂生产 DRAM 将保证最终性能，但会大幅增加内存成本，因此目前这不是一个认真考虑的选项。尽管如此，无论是字面上还是在工艺技术层面上，内存和逻辑似乎都将更加接近。 

一位业内人士告诉《中央网》：“10年内，半导体的‘游戏规则’可能会改变，存储器和逻辑半导体之间的区别可能会变得微不足道。”

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