【VIP洞察】HBM的崛起,正是AI算力穿越“内存墙”的唯一隧道? | VIP洞察周报

来源:爱集微 #本土IC#
2025


1.HBM的崛起,正是AI算力穿越“内存墙”的唯一隧道? | VIP洞察周报

2.清华大学突发讣告:周炳琨院士病逝 享年90岁

3.报告显示我国制造业数字化转型进入规模化普及阶段

4.欧盟拟规定电动汽车需含70%本土部件才能获补贴


1.HBM的崛起,正是AI算力穿越“内存墙”的唯一隧道? | VIP洞察周报

当全球科技巨头为训练下一代万亿参数大模型而疯狂囤积GPU时,一个隐藏的瓶颈正成为决定算力上限的关键——这便是内存墙(Memory Wall)。面对AI加速器海量并行计算的需求,传统内存的带宽如同狭窄的乡间小道,严重制约数据洪流的吞吐。谁能为AI芯片打造一条“光速数据高速公路”,谁就掌握这场算力竞赛的核心命脉。答案已然清晰:高带宽内存(HBM)

爱集微VIP频道近日上线由Dylan Patel、Myron Xie等人联合撰写的重量级报告《突破内存墙:HBM的崛起与路线图》。本报告以全景视角,深度解构了HBM为何成为AI时代的“新石油”,系统剖析了其颠覆性的技术特性、极为复杂的制造工艺、激烈的供应链竞争以及未来演进的关键路径。

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核心洞察:HBM如何成为AI算力的决胜因子

一、技术本质:为AI量身定制的“数据超级管道”

报告开篇明确HBM的核心定位:作为平衡容量与带宽的关键存储解决方案,HBM 通过垂直堆叠DRAM芯片与超宽数据通道设计,在带宽、密度与能耗之间实现最优平衡,成为生成式AI训练与推理加速器的必备组件。其通过垂直堆叠DRAM芯片与1024位超宽数据总线的设计,实现了传统内存无法企及的带宽巅峰。

-性能碾压:当前主流的HBM3带宽高达819.2 GB/s,而DDR5仅为70.4 GB/s,GDDR6X为96.0 GB/s。HBM的带宽优势高达一个数量级。

-解决核心矛盾:AI训练与推理是高度并行的数据密集型任务。计算单元(如GPU核心)的速度再快,若没有足够带宽的内存及时喂送数据,也将大量闲置。HBM正是打破这一“内存墙”、释放全部算力的关键钥匙。

二、制造挑战:半导体工艺的“皇冠明珠”

HBM的制造是半导体领域复杂度的巅峰,集成了最前沿的工艺:

1.硅通孔(TSV)技术:这是实现芯片垂直堆叠电气互连的核心。需要在极薄的硅晶圆上蚀刻出微孔并填充导体,工艺步骤繁多,设备投资巨大,是DRAM厂转型HBM的主要技术壁垒。

2.3D堆叠与先进封装:需要将8-12层DRAM芯片与一颗逻辑控制芯片精准堆叠键合。SK海力士主导的MR-MUF(批量回流模塑填充) 技术因生产效率与散热优势成为行业主流。然而,堆叠层数每增加一层,总良率都会呈指数级下降,对工艺控制提出极致要求。

3. “海岸线”(Shoreline)布局限制:为追求最短传输路径与最低延迟,HBM必须紧邻AI芯片(XPU)的边缘布置。但芯片边缘空间有限,这迫使厂商只能通过向上堆叠(3D)而非横向排列来增加容量,进一步推升了技术难度。

三、市场格局:三足鼎立与本土破局

当前全球HBM供应呈现 “三足鼎立” 格局:

SK海力士:凭借MR-MUF封装技术和稳定的产能,处于市场领先地位。

美光科技:通过优化TSV与电源网络设计,宣称其HBM3E能效提升30%,实现技术弯道超车。

三星电子:虽在良率上暂时面临挑战,但其低良率反而间接收紧了DRAM晶圆供应,推高了市场价格。

值得注意的是,报告特别分析了中国本土供应链的破局进展:在外部限制下,中国头部厂商正加速研发,本土化供应链的逐步成型,将是影响未来全球格局的重要变数。

四、未来演进:容量竞赛与技术拐点

为满足AI模型指数级增长的需求,HBM正沿着三大路径疯狂演进:

1.堆叠更高:从主流8层向12层、乃至未来16层以上进军。

2.跑得更快:通过提升数据传输速率持续拉高带宽。

3.封得更多:在单个封装内集成更多堆叠群。

以英伟达GPU为例,其HBM容量正从A100的80GB飙升至下一代Rubin Ultra的1024GB(1TB),带宽从2.0 TB/s提升至32.0 TB/s。报告同时指出,混合键合等更先进的互连技术虽被寄予厚望,但因成本与良率问题,其大规模应用可能比预期更晚。

报告核心结论:一场永无止境的竞赛

报告揭示了一个被称为 “内存帕金森定律” 的残酷现实:AI模型总会膨胀到填满所有可用的HBM容量。因此,对更大容量、更高带宽HBM的追求,将是一场伴随AI发展永无止境的竞赛。

未来竞争的核心将围绕定制化基底芯片设计、堆叠层数突破、以及良率与成本的精细控制展开。对于产业参与者而言,能否掌握TSV、先进封装等核心工艺,将是决定其能否在价值千亿美元的HBM市场中分得一杯羹的关键。

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2.清华大学突发讣告:周炳琨院士病逝 享年90岁

据清华大学官方公众号消息,中国共产党党员,中国科学院院士,我国激光及信息光电子学领域奠基人和开拓者之一,杰出的科学家、教育家,清华大学电子工程系教授周炳琨同志,于2026年2月19日0时54分因病医治无效,在北京逝世,享年90岁。

周炳琨先生1936年3月2日出生于成都,1956年毕业于清华大学无线电系(现电子工程系)并留校任教至今,长期从事激光与光电子学的研究与教学工作。1960-1962年在苏联列宁格勒电工学院进修;1983-1984年在美国斯坦福大学应用物理系进修并任访问教授。曾任中国光学学会理事长、国际光学联合会副主席,国家863计划“光电子器件与集成技术”专家组组长、国家自然科学基金委员会副主任等。1991年当选中国科学院院士(学部委员),曾任中国科学院学部主席团成员,中国科学院技术科学部常务委员会副主任、主任,中国科学院信息技术科学部常务委员会主任。2001年当选第三世界科学院院士。

周炳琨先生毕生致力于我国激光及信息光电子学领域的科学研究和人才培养,兢兢业业,成绩卓著。1962年带头组建激光研究小组,领导创建了清华大学激光(信息光电子)学科,开始研究固体激光器及其应用,成功研制出激光测距仪、机载激光测高仪,获1978年全国科学大会奖;在国际上率先研制出高效率、长寿命、窄线宽、频率稳定的“半导体激光泵浦固体激光器”,开辟了固体激光器的新领域;在信息光电子学领域取得了一系列成果,包括晶体纤维生长及晶纤器件、光纤放大器、波分复用和时分复用光通信技术等,获得国家科技进步奖、国家技术发明奖、国家教委科技进步奖、教育部自然科学奖、何梁何利基金科学与技术进步奖等多项奖励和荣誉。周炳琨先生高屋建瓴规划我国光电子学及相关领域的科技发展,公正廉明深受广大科技工作者的拥戴,为我国科技事业做出了卓越贡献。

周炳琨先生几十年来坚持教书育人,培养了一大批杰出人才。1980年,周炳琨先生主编的《激光原理》正式出版,这部教材系统梳理了激光技术的基本原理和最新进展,成为国内激光领域的经典教材,荣获第一届国家优秀教材奖和电子部优秀教材特等奖;至今,这部教材已修订至第7版,滋养了一代又一代光学与光电子学人才。周炳琨先生的学生遍布海内外,许多人已成为光电子领域的学术带头人和行业英才。他曾殷切鼓励年轻学子“要找准自己的研究方向,不要怕失败,要抓住机遇,肯钻研、勤思考,一定会有所成就。”这番话既是对后辈的殷切期望,也是他自己一生的真实写照。

周炳琨先生热爱祖国,热爱教育事业。他的一生“志于道,据于德,依于仁,游于艺”——以探索真理为志业,以道德修养为根基,以仁爱之心待人,以精湛技艺治学。他以自身高尚的人格、严谨的作风潜移默化地教育和影响着同事、同行和学生,深受尊敬和爱戴。他是“自强不息、厚德载物”清华精神的杰出代表,是清华人的典范。

3.报告显示我国制造业数字化转型进入规模化普及阶段

中国信息通信研究院日前发布的《制造业数字化转型发展报告(2025年)》显示,当前,我国制造业数字化转型覆盖广度明显提升,进入规模化普及阶段。截至2025年12月,全国规上工业企业开展数字化改造比例达89.6%,数字化设备普及率达到57.7%。

4.欧盟拟规定电动汽车需含70%本土部件才能获补贴

近日,据报道,欧盟委员会拟推出新规,要求电动汽车需满足70%的欧盟本土部件含量方可获得政府补贴。该提议将纳入《工业加速法案》,此举旨在保护欧盟本土制造业基础,应对中国低价电动汽车进口压力。

该草案规定,享受政府购车补贴或由公共机构持有、租赁的电动汽车、混合动力汽车及氢燃料电池汽车,必须在欧盟境内完成组装。

按价值计算,除电池外的零部件至少70%需产自欧盟,电池的若干核心部件也要求为欧盟本土生产(目前70%这一门槛数值尚未最终确定,仍存在调整空间)。

欧盟委员会2025年已提出为电动汽车价值链制定本土含量规则,还设立了首期18亿欧元的“电池助推基金”,扶持本土电池超级工厂建设。

当前多数欧盟车企的电池包仍依赖中、韩供应商,Stellantis与梅赛德斯合资的电池企业ACC 近期还缩减了在欧盟的超级工厂建设计划。

截至2025年11月,中国汽车厂商在欧盟市场占有率达12.8%,欧盟业界同时担忧中国车企可能通过在欧盟工厂散件组装等方式规避关税。

欧洲汽车供应商协会CLEPA等机构呼吁强化本土含量规则,认为现有欧盟组装汽车的本土零部件占比达75%-80%,新规应维持该现状,同时明确“欧洲制造”的界定标准。(来源: cnbeta)


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