Репортаж от Wedoany，Samsung Electronics и SK Hynix пересматривают планы по внедрению технологии гибридного соединения (Hybrid Bonding) в память следующего поколения HBM, поскольку необходимость в двух её ключевых преимуществах — уменьшении толщины и улучшении теплоотвода — снижается.
По данным отраслевых источников, полномасштабное внедрение гибридного соединения в HBM следующего поколения может произойти позже, чем ожидалось. Ранее прогнозировалось, что эта технология может быть впервые применена начиная с HBM4 (шестое поколение HBM), однако из-за высокой технической сложности этого не произошло. Сейчас есть прогнозы, что она может быть использована начиная с 16-слойной HBM4E (седьмое поколение HBM), что означает отсрочку ожидаемого срока внедрения. В настоящее время Samsung Electronics и SK Hynix в массовом производстве по-прежнему используют технологию термокомпрессионного соединения (TC Bonding), при которой между слоями DRAM размещаются микроскопические выступы (Bump) и андерфилл (Underfill), а соединение осуществляется под воздействием тепла и давления.
Технология гибридного соединения, напротив, напрямую соединяет медные проводники каждого слоя DRAM, исключая необходимость в выступах и андерфилле, что способствует уменьшению общей толщины HBM, улучшению теплоотвода и энергоэффективности. Однако, как отмечают в отрасли, две основные движущие силы внедрения гибридного соединения ослабевают. Во-первых, смягчение стандартов толщины HBM: стандарт толщины HBM3E составляет 720 мкм, а для HBM4 он повышен до 775 мкм, что связано с увеличением количества слоёв DRAM в HBM4 с 8 и 12 до 12 и 16; JEDEC (Международная организация по стандартизации полупроводников) даже рассматривает возможность увеличения стандарта толщины для HBM следующего поколения с 20 слоями (например, HBM5) с 900 мкм до уровня 1000 мкм. Во-вторых, отсрочка спроса со стороны ключевых клиентов, таких как NVIDIA, на HBM с большим количеством слоёв. Один из представителей производителей памяти отметил, что активные обсуждения 16-слойной HBM с клиентами ещё не начались, и 12-слойная версия HBM4E, скорее всего, останется основным продуктом.
В качестве альтернативы преимуществам гибридного соединения в области теплоотвода Samsung Electronics и SK Hynix изучают другие решения. Samsung Electronics предложила концепцию Heat Path Block (HPB), а SK Hynix — iHBM (ICE HBM). В обоих случаях рядом с основным чипом HBM размещается специальный элемент для отвода тепла. Представители сборочной отрасли отмечают, что эта технология не представляет сложности в реализации и компоновке, имеет очевидные перспективы коммерциализации и является стабильным выбором для производителей памяти. Обе компании тестируют применение этой технологии в HBM5.
Несмотря на возможную отсрочку внедрения гибридного соединения, Samsung Electronics и SK Hynix продолжают его разработку. В долгосрочной перспективе увеличение количества и плотности внутренних I/O (входов/выходов) в HBM сделает технологию гибридного соединения необходимой. Количество I/O в HBM4 уже удвоилось по сравнению с предыдущим поколением HBM3E, достигнув 2048. TC-соединение из-за растекания расплавленных выступов в стороны с трудом выдерживает дальнейшее увеличение плотности I/O. Представители сборочной отрасли указывают, что если количество I/O в HBM5E снова удвоится до 4096, шаг между ними станет чрезвычайно малым, и внедрение технологии гибридного соединения станет неизбежным.
