海力士高頻寬存儲器封裝揭密

　　過(guò)去幾個(gè)月來(lái)，TechInsights的拆解團隊一直在尋找海力士(Hynix)的高頻寬記憶體(HBM)，最近終于取得了這款據稱(chēng)可克服DDR4/DDR5型SDRAM頻寬限制的記憶體。

　　海力士的高頻寬記憶體(HBM)很新，而且能夠克服DDR4型SDRAM的頻寬限制，甚至達到某種程度的DDR5型記憶體頻寬。該技術(shù)堆疊了四個(gè)DRAM晶片以及一個(gè)邏輯晶片，一片一片地堆疊起來(lái)，并利用矽穿孔(TSV)與微凸塊接合實(shí)現晶片至晶片間連接。

　　圖1顯示四個(gè)DRAM晶片與一個(gè)邏輯晶片堆疊并固定至中介層晶片。該中介層作為布線(xiàn)層，用于連接DRAM至處理器，并連接該處理器至下層封裝基板。

　　圖1：HBM模組橫截面示意圖

　　(來(lái)源：AMD HBM資料、TechInsights)

　　圖2：采用TSV的三星DDR 4

　　(來(lái)源：三星DDR4封裝分析，TechInsights)

　　為了追求更高性能，AMD尋求與海力士在其最新系列繪圖卡方面的合作，其中一部包含GDDR5記憶體，其他系列則使用了海力士的高頻寬記憶體。

　　圖3標示Radeon的金屬盒內包含采用海力士HBM的AMD Fury X GPU。右側軟管為GPU提供冷卻液體至散熱風(fēng)扇，而金屬盒中的軟管部份連接至固定在GPU與HBM晶片側面的熱交換器單元。

　　圖3：AMD Radeon Fury X

　　(來(lái)源：TechInsights)

　　圖4顯示移除頂蓋露出熱交換器(COOLER MASTER)及兩條冷卻軟管的GPU單元。GPU與HBM晶片就位于此熱交換器下方，如圖5所示。Cooler Master看來(lái)似乎包含了一個(gè)機械式泵，顯示這是一個(gè)液體冷卻系統，就像我們在汽車(chē)中看到的散熱器一樣。

　　圖4：移除頂蓋露出熱交換器的GPU單元

　　(來(lái)源：TechInsights)

　　圖5：移除熱交換器的GPU單元

　　(來(lái)源：TechInsights)

　　一大塊的23mm x 27mm GPU晶片就安裝在中介層中央，而四個(gè)HBM記憶體則安裝在兩側。接著(zhù)，再以凸塊接合將中介層連接至底層的封裝基板上。

　　圍繞在GPU/HBM組裝外的金屬框為熱交換器提供機械支撐，而GPU與HBM晶片背側也與該金屬框共平面。由于HBM模組包含四個(gè)堆疊晶片，猜測在其組裝于HBM模組以前，已經(jīng)先被大幅地削薄了。

　　圖6：GPU/HBM封裝

　　(來(lái)源：海力士HBM封裝分析，TechInsights)

　　為了一窺GPU/HBM封裝中的奧妙，目前在Techinsights的實(shí)驗室中正忙著(zhù)拆解這款GPU/HBM封裝。未來(lái)將有進(jìn)一步的更新。