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三星确认HBM5采用2nm GAA工艺,速度较HBM4E提升逾50%

2026-07-28 来源:国际电子商情
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关键词: 三星半导体 HBM5 2nm GAA 先进封装 AI存储

国际电子商情讯,昨日(7月27日),三星半导体官方新闻室发布对代工事业部技术开发室负责人、副社长Koo Ja-heun的专访,首次系统披露了下一代高带宽内存HBM5的核心技术路线图。这是三星迄今为止对HBM5技术规格最为明确、最为详细的一次公开阐述。

2026年7月27日三星半导体发布文章系统性揭露其HBM5

HBM5基础芯片锁定2nm GAA

根据官方披露,HBM5的基础芯片(Base Die)将采用GAA(Gate-All-Around,全环绕栅极)晶体管架构的2纳米制程,目标运行速度较当前HBM4E提升50%以上,同时大幅改善电力效率。搭配更高集成度的TSV(硅通孔)互连技术,三星计划将HBM5打造成12层、16层乃至20层DRAM堆叠的下一代AI存储平台,量产时间点预计在2028年前后。

基础芯片在HBM堆叠结构中承担GPU、CPU等外部处理器与内存堆栈之间的高速数据接口功能。自HBM4代起,三星开始用代工先进逻辑制程替代传统内存制程来制造基础芯片——HBM4及HBM4E采用的是三星4纳米第四代工艺。此番从4nm直接跨越至2nm,是HBM历史上最大幅度的制程代际飞跃。

Koo Ja-heun在采访中透露了一个关键细节:三星HBM4基础芯片从首批样品到同时达成性能与良率目标,整个过程仅历时约三个月。他将其称为三星内部“最佳成功案例”,并表示这一经验将成为HBM5加速导入2nm工艺的重要信心来源。

垂直整合:交钥匙模式的三星王牌

三星在HBM赛道上有其独特的结构性优势——设计、制造、封装全流程内部闭环。

这套被三星称为“交钥匙(Turn-key)”的解决方案,分工清晰:核心DRAM芯片由内存部门制造,基础芯片由代工部门采用最先进逻辑制程生产,最终由TSP(先进封装)部门完成3D堆叠封装。三大部门在设计阶段就协同优化速度、功耗、散热与良率——这种垂直整合能力是SK海力士和美光均不具备的。

以散热为例,三星已在HBM4E中验证了HPB(Heat Path Block,热路径模块)技术,该技术通过在基础芯片的D2D PHY(裸片间物理层)区域构建独立热通道,显著降低高带宽数据传输产生的局部热点。随着HBM5数据吞吐量进一步飙升,散热管理正成为与速度和带宽同等重要的竞争维度。

交钥匙模式带来的不仅是工艺耦合优势,更是量产速度的博弈筹码——在AI芯片迭代周期压缩至12-18个月的当下,谁能更快地完成产品闭环,谁就掌握了客户导入的先机。

HBM市场格局能否被改写?

三星此次高调披露HBM5路线图,背景是其在HBM市场面临的严峻追赶压力。

据Omdia此前数据,2025年二季度,SK海力士以39.5%的DRAM营收份额首次超越三星(33.3%),这是三星自1992年以来首次在单季度DRAM营收份额上被超越。尽管三星在2026年一季度以38%的份额重新领先,在利润最丰厚的HBM细分赛道,SK海力士仍凭借先发优势和英伟达供应链的深度绑定保持主导。

但三星选择了一条差异化突围路径。今年2月率先启动HBM4量产、5月交付HBM4E样品、6月在Computex首次展出HBM5实体模型和HPB散热方案,再到如今正式锁定2nm GAA制程——三星正试图在HBM4→HBM5的跨代切换窗口期完成技术超车。

TrendForce数据显示,2025至2026年三大DRAM原厂用于HBM的晶圆投片量同比增长超80%,而传统DRAM产能增幅不足10%。这意味着,谁能率先在HBM5代际确立技术标准,谁就能在价值量最高的AI存储市场占据制高点。

从芯片到生态:2nm的更大棋局

HBM5之外,三星2nm GAA工艺的商业化进展同样值得关注。

Koo Ja-heun披露,三星代工部门已于2025年下半年启动2nm第一代工艺量产,并计划2026年下半年量产性能与良率进一步提升的第二代工艺,首先应用于移动端新品。据公开报道,三星2nm良率已从2025年下半年的约20%快速攀升至60%以上。作为参照,台积电2nm整体逻辑芯片初始良率约为60%-66%,其SRAM存储单元良率则突破90%。

客户方面,三星已斩获特斯拉价值165亿美元的AI6自动驾驶芯片订单,计划在得州泰勒工厂采用2nm工艺生产,预计2027年下半年开始量产,以及Meta价值超10万亿韩元(约443亿元人民币)的第三代MTIA AI加速器订单。Anthropic也在评估采用三星2nm工艺开发自研AI推理芯片。此外,三星还在数据中心领域推进PO(可插拔光学)和CPO(共封装光学)等前沿技术。

Koo Ja-heun在采访中明确表示,三星将拓展与移动、HBM、AI/HPC、汽车电子、机器人等领域的客户合作。“以4纳米HBM4基础芯片积累的经验与技术竞争力为基础,在HBM5上率先导入2纳米工艺,巩固技术领导地位。”——这句话,既是三星对自身技术实力的宣告,也是对代工与存储双线并进的战略注脚。