En kort oversikt over SK Hynix sin termiske styringsteknikk og materialteknologi
Den 18. juni kunngjorde SK Hynix at de har begynt å sende prøver av sin 12-lags stablede syvende-generasjons høy-båndbredde HBM4E til nøkkelkunder, og offisielt går inn i kundevalideringsfasen. Dette nye ultra-høye-DRAM-produktet, utviklet for neste-generasjons AI, leverer flere forbedringer, inkludert en maksimal databehandlingshastighet på 16 Gbps per pin, mer enn 20 % bedre energieffektivitet sammenlignet med HBM4, og samtidig som den oppnår 48 GB kapasitet med 12 lag med stabling, reduserer MR-motstanden en avansert stabling. ca. 17 % i forhold til HBM4.
Gjennombrudd i flaskehalsen for termisk spredning
HBM oppnår høy båndbredde ved å stable DRAM-brikker vertikalt, men denne 3D-arkitekturen byr på alvorlige termiske styringsutfordringer. I 2019 introduserte SK Hynix MR-MUF (Mass Reflow Molded Underfill) emballasjeteknologi, som bruker epoksyharpikser og fyllstoffer (som alumina og bornitrid) for å forbedre mekanisk styrke og varmeledningsevne. Fyllmaterialet flyter mellom flisene og underlaget ved høye temperaturer og herdes deretter, noe som muliggjør effektiv pakking og varmeavledning. Etter hvert som stabellagene fortsatte å øke, viste imidlertid den innledende MR-MUF seg utilstrekkelig for varmespredning og vridningskontroll. SK Hynix utviklet deretter en neste-generasjons MR-MUF-teknologi som oppnådde kritiske gjennombrudd: den termiske spredningsytelsen til epoksyharpiksfyllingssystemet ble forbedret med 1,6 ganger, og en banebrytende brikkekontrollteknologi, som bruker øyeblikkelig høye temperaturer for å binde ujevnhetene og smelte sammen det mekaniske og herdende materialet, som gir stabil, mekanisk og herdende støtte. sponskjevhet. HBM4E, lansert denne gangen, fortsetter å forbedre varmeavledningen selv når kapasiteten øker, noe som gjenspeiler pågående fremskritt innen emballasjematerialer. Den kan også inkludere «iHBM»-løsningen, som først ble offentliggjort i mai i år, som reduserer varmeutviklingen betraktelig ved å plassere innebygde- termiske enheter over det varmeste D2D PHY (die-to-die fysisk lag) for å lage en dedikert varmeavledningskanal.
Outlook for Next-Generation Thermal Dissipation Technologies
Ovennevnte er de termiske spredningsløsningene som SK Hynix har offentliggjort og enten implementerer eller allerede har implementert. I tillegg vurderer SK Hynix å kombinere avansert MR-MUF med hybridbinding for 16-lags og høyere HBM-produkter. Hybridbinding muliggjør direkte-til-brikkeforbindelser uten støt, noe som tillater høyere-tetthetsforbindelser, lavere ventetid og overlegen termisk ytelse. Når det gjelder termisk ledende fyllstoffer, har lav{10}} sfærisk alumina allerede blitt et viktig nøkkelfyllstoff for HBM-emballasjematerialer. Etter hvert som HBM utvikler seg mot høyere stabler, møter emballasjematerialer stadig større utfordringer når det gjelder varmespredning, signalintegritet og pålitelighet, og keramiske materialer med høy-{12}}konduktivitet-inkludert fyllstoffer og bygde{14}}spiller en stadig viktigere rolle i termiske materialer. Det er klart at fremtidig HBM-konkurranse ikke bare vil dreie seg om båndbredde og kapasitet, men også en omfattende konkurranse av materialvitenskap og termisk styringsteknikk.