臺積電準備生產HBM4基礎芯片：采用N12FFC+和N5制程技術

  ICC訊 針對當前人工智能（AI）市場的需求，預計新一代HBM4存儲將與當前的HBM產品有幾項主要的變化，其中最重要的就是內存堆棧鏈接接口標準，將從原本就已經很寬的1024比特，進一步轉向倍增到超寬的2048比特，這使得HBM4內存堆棧鏈接將不再像往常一樣，芯片供應商將需要采用比現在更先進的封裝方法，來容納堆棧鏈接接口超寬的內存。

  在日前舉辦的2024年歐洲技術研討會上，臺積電提供了有關接下來將為HBM4制造的基礎芯片一些新細節(jié)。未來HBM4將使用邏輯制程來生產，由于臺積電計劃采用其N12和N5制程的改良版，借以完成這項任務。相較于存儲供應商目前沒有能力可以經濟的生產如此先進的基礎芯片，這一發(fā)展預計使得臺積電借此也能在HBM4制造中占據有利地位。

  據報道，針對第一波HBM4的生產，臺積電準備使用兩種制程技術，包括N12FFC+和N5。根據臺積電設計與技術平臺高級總監(jiān)表示，正在與主要HBM存儲合作伙伴（美光、三星、SK海力士）合作，在先進節(jié)點上達成HBM4的全堆棧集成。其中，在N12FFC+生產的基礎芯片方面是具有成本效益的做法，而N5制程技術生產的基礎芯片，則可以在HBM4的性能需求下，以更優(yōu)異的功耗性能提供更多基礎芯片。

  報道指出，臺積電認為，他們的N12FFC+制程非常適合實現HBM4性能，使存儲供應商能夠建構12層堆棧 (48GB) 和16層堆棧 (64GB)，每堆棧帶寬超過2TB/s。另外，臺積電也正在針對HBM4通過CoWoS-L和CoWoS-R先進封裝進行優(yōu)化，達到HBM4的接口超過2000個互連，以達到信號完整性。

  另外，N12FFC+技術生產的HBM4基礎芯片，將有助于使用臺積電的CoWoS-L或CoWoS-R先進封裝技術構建系統級封裝 (SiP)，該技術可提供高達8倍標線尺寸的中介層，空間足夠容納多達12個HBM4內存堆棧。根據臺積電的數據，目前HBM4可以在14mA電流下達到6GT/s的數據傳輸速率。

  至于在N5制程方面，存儲制造商也可以選擇采用臺積電的N5制程來生產HBM4基礎芯片。N5制程建構的基礎芯片將封裝更多的邏輯，消耗更少的功耗，并提供更高的性能。其最重要的好處是這種先進的制程技術可以達到非常小的互連間距，約6~9微米。這將使得N5基礎芯片與直接鍵合結合使用，進而使HBM4能夠在邏輯芯片頂部進行3D堆棧。直接鍵合可以達到更高的內存性能，這對于總是尋求更大內存帶寬的AI和高性能計算（HPC）芯片來說預計將是一個巨大的提升。