HBM技术深度解析

通过交互式3D可视化，深度探索高带宽内存的堆叠架构、制造工艺和性能特性

HBM代际选择

HBM1

2013年发布

128 GB/s

HBM2

2016年发布

256 GB/s

HBM2E

2019年发布

460 GB/s

HBM3

2022年发布

819 GB/s

HBM3E

2023年发布

1.2 TB/s

HBM4

2025年发布

2.0 TB/s

3D架构视图

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技术规格

数据速率 1.0 GT/s

接口宽度 1024-bit

单堆栈带宽 128 GB/s

最大堆叠高度 4-high

最大容量 4 GB

通道数 8 (128-bit)

工作电压 1.2V

功耗效率 3.5 pJ/bit

关键特性

• 首次3D堆叠DRAM架构
• TSV硅通孔技术
• 2.5D封装设计
• 超低功耗特性

HBM代际对比分析

全面比较各代HBM技术的性能指标和技术特性

规格参数	HBM1	HBM2	HBM2E	HBM3	HBM3E	HBM4
发布年份	2013	2016	2019	2022	2023	2025
数据速率 (GT/s)	1.0	2.0	3.6	6.4	9.8	8.0+
接口宽度	1024-bit	1024-bit	1024-bit	1024-bit	1024-bit	2048-bit
带宽 (GB/s)	128	256	460	819	1200	2048
堆叠高度	4-high	8-high	12-high	16-high	12-high	16-high
最大容量 (GB)	4	8	24	64	48	64
通道数	8 (128-bit)	8 (128-bit)	8 (128-bit)	16 (64-bit)	16 (64-bit)	32 (64-bit)

制造工艺详解

深入了解HBM制造的核心技术：TSV、硅中介层和2.5D封装

TSV硅通孔技术

通过硅片的垂直电连接，实现芯片间的超高速数据传输。直径仅微米级别，填充铜材料确保低电阻。

• 直径：5-10μm
• 深度：50-100μm
• 材料：铜填充
• 密度：数千个/芯片

硅中介层

超薄硅基板，提供超高密度的互连线路。连接处理器和HBM堆栈，确保信号完整性。

• 厚度：100μm
• 线宽：1μm
• 层数：4-6层
• 连接数：>1000

2.5D封装

将多个芯片并排安装在硅中介层上，实现高密度集成。平衡了性能和制造成本。

• 封装类型：CoWoS
• 集成度：多芯片
• 信号延迟：<1ns
• 良率：>90%