三星电子开启“Z轴”时代 可垂直堆叠于AI芯片的HBM要来了
当地时间8月4日，在美国加州圣克拉拉举行的未来存储与内存大会（FMS）上，三星 电子 首次官宣了zHBM和zNAND-O两款概念产品。
根据三星 电子 首席技术官宋载赫的定义， 产品名中“z”的含义是Z轴，象征着将HBM或NAND沿着垂直方向堆叠。 其中，zHBM将 高带宽内存 直接垂直堆叠于AI加速器芯片之上，性能预计约为下一代HBM5的8倍。
在传统设计中，HBM内存堆叠与 AI芯片 通过硅中介层并排集成于同一封装内，业界称之为2.5D封装。而对于zHBM来说，其能通过最大限度地缩短AI处理器和内存之间的数据传输距离，以提供更高的带宽和更高的能效，从而实现大规模AI训练和推理所需的超快速数据处理。
三星 电子 声称，结合下一代晶圆键合技术， zHBM的内存密度可达HBM5的10倍以上， 能效提升3倍，热阻降低逾50%。该产品量产时间预期或设定在2029年前后，目前尚无明确量产时间表。
图源：三星电子
与zHBM一同推出的zNAND-O是一款高性能 NAND 闪存解决方案，专为端侧AI设计。
该产品结合了V-NAND垂直堆叠技术与硅通孔（TSV）技术从而进行3D封装，目标量产时间为2028年，将提供四层和八层两种版本。凭借高空间利用率和响应速度，该技术支持移动和端侧设备中的实时大规模数据处理。
从技术路径来看，zNAND-O与 SK海力士 HBF概念相近，两者本质上均为采用TSV技术的NAND闪存。然而三星电子方面澄清道， HBF的设计初衷是在服务器端填补AI加速器旁侧的内存分层空缺，而zNAND-O则定位为面向端侧设备存储大型模型。
图源：三星电子
除上述两款“z”系列产品外，三星电子在大会期间还发布了V10 BV-NAND，即首款采用晶圆键合（Bonding V-NAND）架构的3D NAND产品。
晶圆键合架构是一种将单元和电路分别制造，然后垂直连接的方法。通过将其与三层堆叠技术（分别制造三个堆叠层并将它们连接起来）相结合，实现了超过400层的堆叠。与上一代产品（V9）相比，V10 BV-NAND的存储密度提高了约58%。
眼下，各巨头正加速推动存储技术演化，以应对日益膨胀的AI推理需求。就在昨日， SK海力士 与 闪迪 宣布，推出高带宽闪存（HBF）的行业首套标准规范，进一步推动HBF标准化工作，以满足AI推理时代的需求。
招商证券 表示，存储优化技术改善整体推理成本，进一步推动内存需求用量。存储优化技术看似降低单设备内存用量，但实际演进方向是最大化单位内存承载的上下文量与用户数，从而改善AI服务的经济性、扩大整体市场规模，形成进一步推升存储需求的正向循环