美国英特尔公布XBM架构,计划2030年前后商业化
2026-07-13 16:12
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维度网讯,英特尔公布一项名为XBM(Extended Bandwidth Memory)的专利架构,该技术并非对现有高带宽存储器(HBM)的简单改良,而是一次从晶体管布局逻辑入手的架构级革新,计划面向2030年之后的市场。

传统HBM的DRAM存储单元(1T1C,即一个晶体管和一个电容)必须蚀刻在芯片底部的硅前端层(FEOL),而XBM则将晶体管与电容移至芯片后端的金属互连层(BEOL),采用薄膜晶体管技术构建存储单元。

这一设计提升了芯片面积利用率,允许在单位面积内布置更多的硅通孔(TSV)通道,从而在相对较低的频率下实现与HBM4同等级别的目标带宽。在接口方面,XBM放弃了HBM依赖的超宽并行接口和硅中介层(Interposer),转而采用串行的UCIe(Universal Chiplet Interconnect Express)链路进行芯片间互联,以实现“芯片原生”集成。这种设计简化了封装流程,可采用MOP(Molded-on-Package)等低成本封装方式,整体制造成本有望降低。单颗XBM芯片的容量覆盖0.5GB至5GB,支持8层或16层的多层堆叠。英特尔披露的信息显示,该技术预计在2030年前后实现商业化,目前仍处于专利与验证阶段。

在XBM之外,其他新兴存储技术也在从不同方向寻求突破。HBF(高带宽闪存)将3D堆叠架构应用于NAND闪存,单堆叠容量可达512GB甚至更高,带宽接近HBM3级别,单位成本仅为HBM的1/5至1/10。SK海力士已推出包含HBF的“AIN系列”产品线,闪迪计划于2026年下半年推出原型样品,2027年实现商业化量产。该技术主要面向大规模AI推理与读取密集型场景,但其延迟(微秒级)与HBM(纳秒级)仍存在数量级差距,写入寿命也有限制。ZAM(Z角存储器)采用“Z角度互连”与一体式TSV设计,据称可在保持高带宽的同时降低40%至50%的数据传输功耗,并提升单芯片容量至512GB。3D堆叠SRAM方案(如Groq LPU)通过将SRAM垂直堆叠于计算芯片之上,实现纳秒级延迟和超过100TB/s的带宽,在实时推理场景中表现突出,但因面积与成本问题,难以承载千亿级大模型。PIM(存内计算)与CXL(Compute Express Link)等技术则在系统架构层面提供补充与优化。

当前HBM市场正处于供不应求阶段。随着HBM4世代临近,单堆叠容量推进至48GB(16层堆叠),带宽突破TB/s级别。但堆叠层数增加使贴装精度、芯片翘曲、焊点可靠性等问题复杂化,良率面临非线性压力。混合键合技术因工艺成熟度问题,三星等厂商已重新评估其采用时机,即便在HBM5世代也可能暂不引入,JEDEC甚至放宽了模块高度上限以延续现有技术路线。DRAM单体容量密度提升放缓,多层堆叠带来的散热与功耗问题日益突出,先进封装环节的产能扩张也受到制约。

业界认为,HBM在AI训练场景中的核心优势——极致带宽、相对成熟的3D堆叠工艺以及与加速器的高度集成——在短期内尚无其他技术能够完全复制。英伟达已明确表示短期不会采用HBF,仍将HBM作为训练端的核心存储方案,同时通过“AI SSD+CXL+软件优化”的组合来应对容量扩展需求。新兴技术更多与HBM构成互补与分层关系,而非直接替代。HBM自身也在向SPHBM4等方案演进,试图将核心优势下沉至CPU、网络芯片等更多应用场景。英特尔XBM的商用化进程需到2030年之后,短期内对HBM市场格局并无实质性影响。

TrendForce集邦咨询的数据显示,三大原厂2025至2027年的HBM投片量占整体DRAM投片量的比例预计将从18%提升至约30%,HBM位元供给占比将从8%增长至约13%。TrendForce预估三大原厂将于2027年大幅调高HBM报价。短期内,HBM在高端算力供应链中的地位并未被削弱,反而因供给稀缺性而可能进一步强化。

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