隨著人工智能（AI）與高性能計算（HPC）對高帶寬內存（HBM）的需求持續暴增，高昂的成本與封裝技術限制已成為產業發展的重大瓶頸。為了解決此問題，固態技術協會（JEDEC）已于6月21日正式通過了全新內存標準“SPHBM4”，有望成為更具成本效益的理想替代方案。
目前，幾乎所有最新的AI 與HPC芯片都搭配采用了某種形式的HBM，頂級解決方案更已開始采用最新的HBM4 甚至HBM4E 設計。然而，隨著高階DRAM晶圓的短缺問題持續存在，HBM 依賴先進封裝技術所帶來的成本與價格飆升，已成為擴大產能的主要障礙。盡管業界曾討論過HBF、ZAM 與3D 堆疊NAND Flash等替代方案來規避這些問題，但目前均尚未達到商業化階段。
JEDEC 指出，經過DRAM小組委員會（JC-42.2）的廣泛討論后，最新通過的SPHBM4 標準中的SP代表“標準封裝（Standard Package）”，其核心理念在于維持現有HBM4 性能的同時，改用標準封裝結構，從而大幅降低制造商對昂貴且復雜的先進封裝解決方案的依賴。
在技術規格上，SPHBM4 將信號引腳數量大幅減少至原來的四分之一（從標準的2048個減少至512個），而為了彌補引腳減少可能帶來的性能損失，該標準將信號傳輸速率提升了四倍（頻率達16 GHz，傳輸速度達32 Gbps），成功在標準基板上達到了HBM 等級的帶寬。此外，存儲芯片與計算芯片之間的連接距離被拉長至20 毫米，這項物理結構的改變進一步優化了封裝內部的散熱管理能力。
隨著SPHBM4 的推出，也為未來的封裝技術發展鋪路。研究分析師指出，該標準極具潛力與未來的“玻璃基板”技術進行整合。玻璃基板相較于現有基板技術，具備更高的熱穩定性、更佳的平整度以及更精細的布線能力。一位市場人士強調，如果玻璃基板成為大型封裝的基礎，SPHBM4 就是讓HBM 等級存儲器能更經濟地配置其中的關鍵標準。
隨著玻璃基板預計在未來幾年內進入試產，并有望于2030 年左右實現真正的商業化，SPHBM4 的價值將與大型封裝需求的增長同步攀升。整體來說，SPHBM4 標準的問世為當前HBM 市場提供了一個低成本且效益的解決方案。通過四倍的信號速度與更佳的散熱管理，SPHBM4 成功降低了高階存儲的采用門檻而不犧牲關鍵頻寬。這不僅有望緩解當前的高性能存儲芯片短缺危機，更將為未來打造更具擴展性、更具成本效益的AI 系統奠定堅實基礎。
編輯：芯智訊-林子
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