示意图(图取自网络)

(北京、华盛顿11日讯)中国希望美国放宽“高频宽记忆体”(HBM)晶片出口管制,作为双方贸易协议一环。

台湾中央社引述美国有线电视新闻网(CNN)的整理,解说何谓HBM。

● 什么是HBM

高频宽记忆体(HBM)基本上是由多层堆叠的记忆体晶片构成,用来储存资料的小型元件。与旧有的动态随机存取记忆体(DRAM)技术相比,HBM不仅能储存更多资讯,还能以更快速度传输资料。

HBM晶片通常用于显示卡、高效能运算系统、资料中心和自动驾驶汽车,更重要的是,HBM对于日益流行的人工智能(AI)应用,包括生成式人工智能的运作不可或缺。

● 限制措施如何影响中国

美方最新的出口限制是于去年12月2日宣布,当时美国总统拜登政府是为承接在过去3年间先后公布的两轮先进晶片限制措施,目的在于阻止中国获取能让军事技术进步的关键科技。

作为报复,中国对制造半导体等高科技设备必需的锗、镓等材料元素出口实施新限制。

专家表示,新一轮出口限制将减缓中国人工智能晶片的发展,充其量只能暂缓中国获取HBM的进度。中国目前在HBM的生产能力上落后于韩国的SK海力士、三星(Samsung)以及美国的美光科技(Micron),但中国也正积极发展自身HBM的能力。

● HBM为何如此重要

HBM晶片之所以如此强大,主要是因为相较传统记忆体晶片,它拥有更大的储存空间及更快的资料传输速度。

由于人工智能应用程式需要大量复杂的运算,HBM这些特性能确保应用程式流畅运行,不会出现延迟或毛病。

把资料传输速度更快(用晶片术语即更高频宽)想像成一条高速公路。高速公路的车道越多,就越不容易出现壅塞,因此能容纳的车辆也就越多。

精通晶片的研究机构TechInsights副总裁哈奇森说:“好比两线道高速公路与百线道高速公路的差别,根本不会塞车。”

● 有哪些大型HBM制造商

目前全球HBM市场由3家公司主导。

根据在台湾的市场研究机构集邦科技(TrendForce)研究报告,截至2022年,海力士占HBM总市占率的50%,其次是三星占40%,美光占10%。海力士与三星这两家韩国公司在2023年和2024年于HBM市场份额仍差不多,合计约达95%。

至于美光科技,他们的目标是2025年在HBM市占率提升至20%至25%之间。

● HBM如何制造

想像一下,将多个标准记忆体晶片像汉堡一样层层堆叠,HBM的结构基本上就像这样。这听起来容易,但要实际做到并非易事,这有很大程度体现于价格。HBM的单价是传统记忆体晶片的数倍。

这是因为HBM的厚度大约相当于6根头发丝,意味堆叠在一起的每一层标准记忆体晶片也必须非常薄,这需依赖顶尖的制造专业技术,即所谓先进封装。

此外,在将这些记忆体晶片堆叠在一起之前,需先在晶片上钻孔,以便电子导线穿过,而这些孔的位置与大小必须极其精确。

朱冠华

自由撰稿人

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