JEDEC推SPHBM4标准,以512针+4:1串行化实现HBM4同等带宽,支持有机基板降本增容,或重塑AI芯片内存格局。
JEDEC正在搞大事:HBM4内存要变天了?SPHBM4标准或将彻底改变AI芯片格局!
全球半导体权威标准组织JEDEC——也就是大家耳熟能详的“电子器件工程联合委员会”——正式宣布正在开发一种全新的高带宽内存(HBM)变体:标准封装高带宽内存第四代(Standard Package High Bandwidth Memory 4, 简称SPHBM4)。
它瞄准的正是当前AI数据中心最头疼的“内存墙”问题——如何在有限的物理空间内塞进更多、更快、更便宜的高容量HBM内存?
要知道,现在一块顶级AI训练卡动辄需要8颗甚至12颗HBM3E或HBM4堆叠芯片,而成本和良率却高得吓人。
JEDEC这次直接祭出“减针增容+降本提效”的组合拳,意图用“少即是多”的哲学,重新定义下一代AI芯片的内存架构!如果你还在为NVIDIA的B100或AMD的MI400系列GPU那动辄十几万美元的价格和稀有产能而焦虑,那么SPHBM4可能就是你苦苦等待的那剂“解药”。
从1024针到512针:HBM4的精简革命如何实现“四两拨千斤”?
我们先来捋一捋技术脉络。当前主流的HBM3拥有1024个接口引脚(pins),而刚刚量产的HBM4直接翻倍到2048个引脚,带宽也水涨船高——这正是支撑英伟达Blackwell架构AI芯片恐怖算力的关键。
但问题来了:引脚越多,布线越密,对封装基板的要求就越高,成本也就越离谱。
而JEDEC提出的SPHBM4却反其道而行之:它把引脚数量直接砍掉四分之三,降到仅512个!你没看错,512针,只有HBM4的四分之一。
那带宽怎么办?难道性能要缩水吗?别急,这里有个黑科技叫4:1串行化(4:1 serialization)。简单来说,就是每个引脚的工作频率大幅提升,单个引脚能干原来四个引脚的活。
这样一来,虽然物理引脚少了,但总带宽却和标准HBM4持平!这就好比把四条单车道合并成一条超宽高速公路,车速翻四倍,通行效率不变,但占地更少、施工更简单、维护成本更低。
这种“以频换针”的思路,正是SPHBM4能成立的技术核心。
硅基 vs 有机基板:成本大战一触即发,三星、SK海力士、美光会买账吗?
为什么减少引脚数量如此重要?关键在于封装基板(substrate)的材质选择。
传统HBM3/HBM4必须使用昂贵的硅中介层(Silicon Interposer),因为其线路间距可以做到10微米以下,能承受超高密度布线。但硅中介层成本极高,良率挑战大,严重制约了HBM的大规模普及。而SPHBM4因为引脚大幅减少,线路间距可以放宽到20微米以上,这就打开了使用有机基板(Organic Substrate)的大门!
有机基板是什么?说白了就是类似普通PCB但更高级的材料,成本可能只有硅中介层的几分之一。这意味着,未来AI加速卡的内存子系统有望大幅降价!
但问题来了:三星、SK海力士、美光这三大HBM巨头会愿意放弃高利润的硅基HBM4,转而支持这个“降级版”的SPHBM4吗?要知道,他们正是JEDEC的核心成员,也是标准能否落地的关键推手。
目前JEDEC主席Mian Quddus本人就是三星半导体标准与技术使能副总裁,这层身份既可能加速标准推进,也可能因利益冲突而迟滞——毕竟,没人愿意亲手砍掉自家的高毛利产品线。
堆得更高、跑得更远:SPHBM4如何突破“物理极限”解锁更大内存容量?
除了降低成本,SPHBM4还有一个隐藏大招:支持更长的信号通道(longer channel distance)。
因为引脚更稀疏、信号干扰更小,SPHBM4内存堆栈可以离GPU芯片更远一些。
你可能觉得“几毫米有什么用”?在寸土寸金的AI加速卡上,这简直是“黄金距离”!这意味着GPU周围可以塞进更多颗SPHBM4堆栈。比如,原本因布线拥挤只能放8颗HBM4的位置,现在可能能容纳10颗甚至12颗SPHBM4。而每颗堆栈的容量可以和HBM4完全一致(比如24GB或36GB),那么整卡总内存容量就能轻松突破1TB甚至1.5TB!对于大模型训练、超大规模图计算、科学仿真等“内存饥渴型”应用来说,这简直是天降甘霖。
想象一下,未来你不再需要为了加载一个万亿参数模型而拆分到八张卡上,单卡就能搞定——这不仅节省机柜空间,更大幅降低通信开销和训练复杂度。
JEDEC这次,是真的在为AI的下一阶段“铺内存高速公路”。
Eliyan喊话:我们的互联技术已超HBM4两倍,SPHBM4正是我们需要的平台!
就在JEDEC官宣SPHBM4的同时,一家名叫Eliyan的半导体公司迅速在LinkedIn上发声。这家公司专攻芯粒间(Die-to-Die/Die-to-Memory),其核心产品“NuLink”技术声称已在标准封装中实现4TB/s的带宽——这可是当前HBM4标准所需带宽的整整两倍!
Eliyan直言:“我们期待借助JEDEC在SPHBM4上的工作,让有机基板成为高性能计算突破内存墙的可行选项。”这句话信息量巨大。
首先,它暗示SPHBM4的4:1串行化架构,很可能依赖类似NuLink这样的先进物理层方案;
其次,它暴露了行业对“去硅中介化”的强烈渴望;
最后,它也预示着一场新的产业链博弈:传统HBM三巨头 vs 新兴芯粒互联公司。
如果Eliyan这样的企业能提供比HBM4更便宜、更灵活、甚至更高带宽的替代方案,那么GPU巨头(如NVIDIA、AMD)和云厂商(如微软、Meta)很可能成为SPHBM4的坚定拥趸——毕竟,他们才是最终为天价HBM买单的人。
谁是幕后推手?JEDEC主席Quddus的双重身份暗藏玄机
不得不提的是,本次SPHBM4标准的推动者——Mian Quddus——身份极为特殊。他不仅是JEDEC董事会主席,同时还是三星电子标准与技术使能副总裁。
这意味着,SPHBM4的提出绝非空穴来风,极可能反映了三星内部对HBM技术路线的战略思考。三星作为全球HBM产能的三巨头之一,一方面要维持高端HBM4的高溢价,另一方面又面临来自客户(尤其是超大规模云厂商)的成本压力。
SPHBM4或许正是三星打出的“两手牌”:高端市场继续卖HBM4/HBM4E赚快钱,中端或特定场景则推SPHBM4抢份额、压成本、绑定客户。
但这里有个悖论:如果SPHBM4真能以更低价格提供等效带宽,客户为何还要买贵的?除非HBM4在延迟、功耗或持续带宽上有不可替代的优势。
目前JEDEC也明确表示:“标准在开发过程中及之后可能变更,甚至被董事会否决。” 这句话等于提前打了退堂鼓——万一三大厂集体抵制,SPHBM4可能胎死腹中。所以,接下来半年,将是观察三星、SK海力士、美光表态的窗口期。
对AI芯片生态的连锁反应:NVIDIA和AMD会不会被迫跟进?
让我们把镜头拉远,看看SPHBM4一旦落地,会对整个AI芯片生态造成什么冲击。
首先,英伟达(NVIDIA)的Blackwell Ultra或下一代Rubin架构可能需要重新设计内存子系统,以兼容有机基板上的SPHBM4。这虽是工程挑战,但若能降低整卡成本15%-20%,对云厂商的吸引力将是致命的。
其次,AMD的MI400系列一直以高性价比和开放生态取胜,若SPHBM4能助其进一步拉低AI加速卡门槛,或许能在与NVIDIA的正面交锋中抢回更多市场份额。
再者,中国AI芯片厂商(如寒武纪、壁仞、摩尔线程)更是可能迎来重大机遇——他们一直受限于HBM的获取难度和成本,若SPHBM4能通过更成熟的有机封装实现,国产替代的路径将大大缩短。甚至英特尔(Intel)的Gaudi 4或Falcon Shores项目也可能借此跳过硅中介层,直接采用SPHBM4方案,加速其在AI市场的突围。
可以说,SPHBM4不仅是个内存标准,更可能成为撬动整个AI硬件格局的支点。
用户是谁?模拟赛车老炮儿也能从中受益?
说到这里,你可能觉得这全是AI数据中心的事,和普通用户无关?那可不一定!别忘了,高端消费级GPU(比如未来的RTX 6090)同样受限于HBM成本。如果SPHBM4能下放,未来你花1.5万元买的显卡,显存可能从24GB直接翻到48GB,玩4K光追+AI超分毫无压力。
更别说那些痴迷于模拟赛车的硬核玩家——像某些60岁的老车手,开着25Nm直驱方向盘、四自由度运动平台,在VR里狂飙RX7,手心出汗、肌肉酸痛,体验堪比真实赛道。他们的顶级PC往往配备双路顶级GPU,若SPHBM4能降低高端卡门槛,等于让“赛博赛车手”的装备升级成本大降。技术从来不只是巨头的游戏,它最终会以各种方式渗透到每个热爱极致体验的用户手中。
结语:SPHBM4是一场豪赌,但AI需要更多可能性
总而言之,JEDEC提出的SPHBM4是一次极具野心的技术冒险。它试图用“减法”解决AI时代最棘手的“加法”问题——在成本、容量、带宽之间找到新平衡点。尽管前路充满不确定性,三大HBM厂商的态度仍是最大变数,但正如文章开头所说:AI的变革已悄然发生,且将加速扩散,中国刚刚上市的几大显卡芯片制造商包括即将上市的长江存储的跃层机会来了!