AI加速器需求倒逼HBM4量产加速，三家国际存储巨头亮出进度表

人工智能技术的持续创新，不断凸显出一个棘手的现实：算力规模节节攀升，但内存带宽始终是最难攻克的瓶颈之一。随着 AI 模型愈发庞大、复杂度不断提升，能否为加速芯片高速输送数据，已然和算力本身同等重要。高带宽内存（HBM）一直是破解这一难题的核心方案，而其技术演进的下一阶段，便是 HBM4E。

AI 工作负载如今愈发受限于内存带宽。模型训练与推理流程需要持续、稳定地读取海量数据集，内存吞吐一旦出现延迟，硬件利用率便会大幅下降。HBM4E 实现了重大技术升级：它在带宽较 HBM4 提升一倍的同时，保留了 HBM 原本出众的能效与低延迟特性，这也是 HBM 能成为 AI 首选内存的核心原因。

在近期举办的闪存大会上，CFM闪存市场总经理邰炜表示，HBM正快速迭代，HBM3E向HBM4演进，带宽每代接近翻倍。混合键合技术正逐步取代传统微凸块，成为性能升级的核心。特别值得注意的是Base Die的演变——在HBM3E中仅承担信号转接，但HBM4开始部分计算任务下沉至base die，以解决内存墙问题，"Base Die将成为HBM下一代竞争的决胜点"。本文将三星、美光、SK海力士三家在HBM4领域的最新进展汇总。

HBM技术的演进

HBM 从 2014 年量产至今，迭代核心是接口位宽→数据速率→堆叠层数→工艺节点的阶梯式突破，每一代都精准匹配当时 AI 算力需求。

HBM 初代产品采用 1024 位位宽接口。搭载多颗 HBM 显存的加速芯片，会通过独立的 1024 位数据接口分别访问每颗显存。若内存接口速率为 1 吉比特每秒（Gb/s），且外接 4 颗 HBM 显存，整体内存总带宽可达 512 吉字节每秒（GB/s）。

从初代 HBM 一直到 HBM3E，全系产品均沿用 1024 位位宽架构。到了 HBM4，接口位宽直接翻倍至 2048 位，这得益于芯片封装技术同步迭代，为内存接口提供了更多引脚资源。此次架构升级，将带宽性能推至全新高度。

工作在 8 吉比特每秒（Gb/s）速率下的 HBM4，单颗 2048 位接口可实现 2.048 太字节每秒（TB/s）的带宽。若一款加速芯片搭载 6 颗 HBM4 显存，整体总带宽可达 12.3 TB/s。HBM4E 沿用 2048 位接口，并将数据速率提升至 16 Gb/s。同样采用 6 颗显存的配置下，HBM4E 的总带宽达到惊人的 24.6 TB/s。

从技术层面看，HBM3E 带宽约1.2TB/s，HBM4 翻倍至2TB/s，但下一代 AI GPU（如 Rubin Ultra）单芯片需求达3.2–4TB/s，HBM4E 将带宽推至4TB/s，刚好填补缺口。

HBM4E 是 HBM4 的性能增强版，目标是 2027 年量产，直接匹配英伟达 Rubin Ultra、AMD MI500 等下一代 AI 加速器的刚需。

三大存储巨头，最新HBM4量产进程

5月26日，外媒消息，美国存储芯片大厂美光宣布，在第六代高频宽记忆体（HBM4）扩产进展顺利，公司预估2027年开始量产新一代HBM4标准产品。

美光科技全球运营执行副总裁马尼什・巴蒂亚于 5 月 20 日在摩根大通投资者大会上表示，美光 HBM4 的产能爬坡速度，约为去年12 层堆叠 HBM3E产品量产节奏的两倍，良率改善速度也更快。这款产品专为英伟达Vera Rubin AI 计算平台打造。

在市场竞争面看，三星电子与 SK 海力士同样正运用各自的 1c 制程积极开发 HBM4E。三星计划于 2026 年第二季出货首批 HBM4E 样品，其基础芯片将采用三星自家晶圆代工厂的 4nm制程制造。预计HBM4的销量从第三季度开始将占据HBM总销量的一半以上。

SK 海力士则目标在 2026 年下半年向客户提供HBM4E样品，并于 2027 年展开量产，其基础芯片据传也将采用台积电的 3nm制程生产。

为何美光可以扩产顺利？公司认为有三大原因：首先，从过去量产 HBM3 及 HBM3E 产品中所累积的营运经验与学习效应。其次，HBM4 的核心晶粒（core dies）采用了美光目前主力的 10 nm级第五代 1-beta (1β) 制程，该制程的效能与良率已证实相当稳定。还有，美光内部优化的基础芯片（base die），透过将 1β DRAM 与内部自制的基础芯片结合，成功将产品的质量与效能最大化。

据悉，针对HBM4E，美光的生产策略也发生过改变。从核心晶粒切入来看，将改采 10nm级第六代 1-gamma (1γ) 制程生产，这也是美光首个采用 ASML 极紫外光（EUV）微影设备的制程节点，技术层级相当于对手三星和 SK 海力士的 1c 制程。而在基础芯片方面，美光将不再由内部制造，而是转交由晶圆代工伙伴台积电负责生产。

据悉，HBM4E 的开发进展顺利，预期 2027 年就能进入量产阶段。美光首波量产的将是 JEDEC 标准产品，同时这家公司也在筹备针对客户需求量身打造的客制化产品。虽然客制化版本的成本较高，但凭借其提升的效能与额外附加功能，美光预期客户需求将非常强劲。