三星为英伟达定制8层HBM4E:NVHBM战略转向速度优先
关键词: 三星 HBM4E NVHBM Rubin Ultra
据韩国《首尔经济日报》报道,三星电子正在为英伟达开发一款8层堆叠的HBM4E高带宽内存,以适配英伟达最新发布的NVHBM定制内存架构。

(《首尔经济日报》报道标题)
HBM4E是第七代高带宽内存产品,三星此前已准备了12层和16层版本的HBM4E样品,但英伟达此次明确要求采用8层设计,并将单引脚速度目标设定为17-18Gbps。这一速度要求比三星初始HBM4E样品的14.4Gbps高出约20%,也远超JEDEC行业标准规定的8Gbps。英伟达于8月26日正式发布NVHBM技术,将其纳入NVLink Fusion生态系统,旨在为超大规模数据中心及AI原生企业提供半定制AI基础设施方案。亚马逊旗下的Annapurna Labs成为首家公开的合作客户,其下一代Trainium4芯片将支持NVLink Fusion架构。
NVHBM的核心架构创新在于将内存控制器从传统的XPU计算芯片迁移至HBM堆栈底部的逻辑基板芯片中。英伟达官方数据显示,与标准HBM4E相比,NVHBM可实现最高30%的内存带宽提升、15%的HBM功耗降低,并为XPU计算芯片释放最多25%的额外面积用于计算单元。
此外,NVHBM采用的定制化物理层接口比JEDEC标准HBM4E减少了67%的I/O面积,简化了先进封装中的硅中介层布线复杂度。这款8层HBM4E预计将被用于英伟达计划于2027年下半年发布的下一代AI加速器Rubin Ultra,该平台将采用Kyber机架架构,在单个机架内整合576个GPU计算单元,GPU间互联规模较当前Vera Rubin平台的72路扩展8倍。

(NVHBM与标准HBM面积节省对比)
8层设计的战略逻辑
高带宽内存自诞生以来,行业竞争的主线一直是"越堆越高"。从HBM初代产品的4层堆叠,到HBM2的8层、HBM3的12层,再到HBM4时代的16层,每一代产品的容量提升都依赖于垂直方向的层数增加。然而,层数的攀升并非没有代价。DRAM晶圆需要被研磨至极致纤薄,多层晶圆必须以亚微米级精度对准堆叠,后端封装中的硅通孔刻蚀、微凸点键合等工艺难度呈指数级上升。任何一层出现缺陷都可能导致整颗芯片报废,良率压力随之陡增。
英伟达此次要求三星将HBM4E从12层乃至16层减少回8层,正是对上述行业困境的直接回应。8层设计大幅降低了晶圆减薄和堆叠封装的工艺难度,有助于提高生产良率并扩大有效产能。市场普遍将此解读为英伟达应对HBM供应短缺的策略性调整。SK海力士首席执行官此前曾公开表示,内存芯片供应紧张的局面可能持续到2030年。在这一背景下,英伟达选择以速度换取容量、以互联规模弥补单卡存储空间的思路显得尤为现实。
Rubin Ultra平台的架构设计也印证了这一逻辑。即使单颗GPU所搭载的HBM因层数减少而容量下降,英伟达仍计划通过NVLink 7将数百颗配备高速HBM的GPU互联为一个统一的计算域,从而在系统层面实现整体算力的跃升。这种"分布式内存、集中式算力"的设计理念,标志着AI基础设施的优化重心正从单芯片的存储密度转向集群级别的互联效率。
三星的竞争优势
在HBM市场的三强格局中,SK海力士长期占据主导地位。据市场研究机构Counterpoint Research的数据,2026年第一季度,SK海力士以58%的收入份额稳居全球HBM市场首位,三星和美光分别以21%的份额紧随其后。Counterpoint指出,当前HBM市场收入仍主要由HBM3E贡献,HBM4出货量预计将在2026年下半年逐步释放。在英伟达Rubin平台的HBM4供应中,SK海力士占据主导地位,而三星作为首家向英伟达出货HBM4的供应商,其市场份额有望随产能爬坡而逐步提升。美光也已向客户交付11Gbps的HBM4样品,但整体HBM市场份额目前稳定在21%左右。

(全球HBM市场份额变化,按营收计算)
然而,在NVHBM这一特定赛道上,三星却拥有竞争对手难以复制的结构性优势。NVHBM不仅需要传统的DRAM芯片制造能力,还要求供应商具备逻辑基板芯片的设计与生产经验。逻辑基板芯片是HBM堆栈底部的控制芯片,负责管理电源、信号和内存控制器等关键功能。在这一领域,三星是全球唯一同时具备顶尖DRAM制造能力和先进晶圆代工业务的半导体企业。
三星HBM4产品采用了自家4nm工艺制造逻辑基板,搭配1c DRAM工艺,实现了端到端的自主生产。相比之下,SK海力士虽然与台积电建立了战略合作关系,从HBM4开始采用台积电的先进逻辑工艺制造基板芯片,但这一分工模式意味着SK海力士需要依赖外部代工厂完成NVHBM所需的关键组件。美光在HBM4E的基板芯片上同样选择转由台积电代工,计划在2027年量产。
三星在速度性能上的出色表现已获市场验证,这也是英伟达将其列为NVHBM早期开发伙伴的重要原因。三星官方新闻稿显示,其HBM4产品稳定实现了11.7Gbps的处理速度,较JEDEC行业标准高出约46%,最高可支持13Gbps的传输速率。一位韩国业内人士对媒体表示:"三星已在HBM4上证明了行业领先的速度,因此可以在速度竞赛而非高度竞赛中发挥优势。"这一评价精准概括了英伟达选择三星的逻辑。